JPH10277857A - Machine tool - Google Patents
Machine toolInfo
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- JPH10277857A JPH10277857A JP10095997A JP10095997A JPH10277857A JP H10277857 A JPH10277857 A JP H10277857A JP 10095997 A JP10095997 A JP 10095997A JP 10095997 A JP10095997 A JP 10095997A JP H10277857 A JPH10277857 A JP H10277857A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- column
- bed
- machine tool
- guide mechanism
- movement guide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Machine Tool Units (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械、例えば
マシニングセンタ等に於ける高剛性で軽量化を実現する
ベッド及びコラム構造を有する工作機械に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a machine tool, for example, a machine tool having a bed and column structure for realizing high rigidity and light weight in a machining center or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の工作機械、例えば、マシニングセ
ンタの構造は、主にベッド、ベッド上に設けられたコラ
ム、ベッド上に載置されたテーブル及びコラムに取り付
けられたスピンドルヘッド等で構成されている。工作機
械では切削工具をスピンドルヘッドにATC装置を用い
て取り付け加工物を切削加工する。この切削加工の際、
XY軸テーブルとスピンドルヘッド(Z軸)は、数値制
御装置の指令に基づき移動制御されることにより、切削
工具と加工物は正しい位置に制御され、プログラムされ
た所望の形状が加工物に形成される。ところで、切削加
工では切削工具を加工物に押し当てて加工するものであ
るから、機械の加工部材に反力が働くので、この反力に
対し十分な剛性を持たせる必要がある。特に高精度の加
工が求められる場合には、剛性を十分持った構造にする
ため加工部材が大きくなり、機械装置が大型化してしま
う。2. Description of the Related Art The structure of a conventional machine tool, for example, a machining center, is mainly composed of a bed, a column provided on a bed, a table mounted on the bed, a spindle head mounted on the column, and the like. I have. In a machine tool, a cutting tool is attached to a spindle head using an ATC device to cut a workpiece. During this cutting process,
The XY-axis table and the spindle head (Z-axis) are controlled to move based on a command from the numerical controller, so that the cutting tool and the workpiece are controlled to the correct positions, and the programmed desired shape is formed on the workpiece. You. By the way, in a cutting process, a cutting tool is pressed against a workpiece to perform processing, and therefore a reaction force acts on a machined member of the machine. Therefore, it is necessary to provide sufficient rigidity to the reaction force. In particular, when high-precision processing is required, a processing member becomes large in order to obtain a structure having sufficient rigidity, and the mechanical device becomes large.
【0003】そこで、ベッドの剛性を高めたい場合には
ベッド厚を厚くし、またコラムの剛性を高めるために
は、コラムフィールド構造の場合ガイドレールスパンを
広げるようにしている。すなわち、コラムを前後に移動
させる構造の装置ではコラム幅を広げ、コラムを左右に
移動させる構造の装置では奥行き方向を長くする等し
て、剛性を高める構造を採用するのが一般的である。In order to increase the rigidity of the bed, the thickness of the bed is increased, and in order to increase the rigidity of the column, the guide rail span is increased in the case of the column field structure. That is, in a device having a structure in which a column is moved forward and backward, a column width is widened, and in a device having a structure in which a column is moved right and left, a structure in which rigidity is increased by, for example, increasing a depth direction is adopted.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ベッド
の剛性を高めるためにベッドの厚みを大きくした場合
は、機械が重くなるとともに、加工物のローディングハ
イトが高くなってしまう。又、コラム剛性を高める場合
でも、コラムの重量が重くなるばかりではなく、ガイド
レールスパンを広げるためにベッドも大きくなる。さら
に、コラムを移動させるための駆動装置も高応答性の高
出力駆動装置が必要になり、製造原価が高くなってしま
う等の問題点があった。そこで、本発明は、上記問題点
に鑑みて創案されたもので、ベッド及びコラムの重量を
大きくすることなく、高剛性で高応答性を有するベット
及びコラム構造を持つマシニングセンタ等の工作機械を
提供することにある。However, when the thickness of the bed is increased to increase the rigidity of the bed, the machine becomes heavier and the loading height of the workpiece increases. Further, even when the column rigidity is increased, not only the weight of the column becomes heavy, but also the bed becomes large in order to widen the guide rail span. Further, a driving device for moving the column also needs a high-response high-output driving device, which causes a problem that the manufacturing cost is increased. Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and provides a machine tool such as a machining center having a bed and column structure having high rigidity and high responsiveness without increasing the weight of a bed and a column. Is to do.
【0005】[0005]
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を、図1の全体
構成を示す側面図、図2の傾斜移動案内機構を示す構造
図、及び図3の傾斜移動案内機構を上方から見た図を用
いて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention is a side view showing the entire structure of FIG. 1, a structural view showing an inclined movement guide mechanism of FIG. 2, and an inclined movement guide mechanism of FIG. 3 viewed from above. This will be described with reference to the drawings.
【0007】1はベッドであり、すべての軸案内機構及
び駆動機構がそのベッド1上に取り付けられることがで
きるように、十分な剛性を持たせた鋳物で製作されてい
る。ベッド1の上面は、後述する本発明の特徴部分とな
る傾斜移動案内機構取り付け部5を除きほぼ水平な上面
を有している。ベッド1の上面には、本実施例ではY軸
移動機構4(図示しない移動案内装置及びボールネジ、
サーボモータ、位置検出装置等を含む軸駆動機構からな
る軸移動機構)が取り付けられている。Reference numeral 1 denotes a bed, which is made of a casting having sufficient rigidity so that all shaft guide mechanisms and drive mechanisms can be mounted on the bed 1. The upper surface of the bed 1 has a substantially horizontal upper surface, except for an inclined movement guide mechanism mounting portion 5 which will be described later as a characteristic portion of the present invention. In this embodiment, a Y-axis moving mechanism 4 (a moving guide device and a ball screw (not shown)
A shaft moving mechanism including a shaft driving mechanism including a servomotor, a position detecting device, and the like is attached.
【0008】3は、加工物を取り付けるワーク台で、被
加工物を固定するための固定時具が取り付けられるよう
にT字スロットがその上面に設けられている従来と同じ
構造である。Reference numeral 3 denotes a work table on which a workpiece is mounted, which has the same structure as that of the related art in which a T-shaped slot is provided on the upper surface so that a fixing tool for fixing the workpiece can be mounted.
【0009】2は、その底面部が傾斜移動案内機構取り
付け部5と同じ傾斜をを有したコラムで、後述する軸移
動機構に案内支持されて、本実施例では、X軸移動機構
となっている。コラム2前面側の加工ヘッド6には、Z
軸移動案内機構が設けられており、加工ヘッド6は、こ
の移動案内機構6a,6bにより上下方向(Z軸方向)
に移動可能に支持されている。加工ヘッド6は、コラム
2に取り付けられたサーボモータ13と位置検出器14
により上下方向に図示しない制御装置からの駆動信号で
位置決め制御されている。また、加工ヘッド6には、ス
ピンドル8が取り付けられていて、加工ヘッド6に固定
されたスピンドルモータ7により高速回転するように構
成されているが、従来の構成と同様であるので、詳しい
説明は省略する。Reference numeral 2 denotes a column whose bottom has the same inclination as the inclination movement guide mechanism mounting portion 5, and is guided and supported by a shaft movement mechanism described later. In this embodiment, the column serves as an X-axis movement mechanism. I have. The processing head 6 on the front side of the column 2 has a Z
An axis movement guide mechanism is provided, and the processing head 6 is moved vertically (Z-axis direction) by the movement guide mechanisms 6a and 6b.
It is movably supported. The processing head 6 includes a servomotor 13 attached to the column 2 and a position detector 14.
The positioning is controlled in the vertical direction by a drive signal from a control device (not shown). A spindle 8 is attached to the processing head 6, and the processing head 6 is configured to rotate at a high speed by a spindle motor 7 fixed to the processing head 6. However, since the configuration is the same as the conventional configuration, a detailed description will be given. Omitted.
【0010】9は、ベッド1に立設されたスプラッシュ
ガードであり、10は、本発明の移動案内機構、11
は、加工部位に切削液をを供給するためのクーラント供
給装置、12は、加工機の本体を固定するアンカーボル
ト、15はベッドの水平出しを行うレベリング調整ボル
トである。Reference numeral 9 denotes a splash guard erected on the bed 1. Reference numeral 10 denotes a moving guide mechanism according to the present invention.
Is a coolant supply device for supplying a cutting fluid to a processing portion, 12 is an anchor bolt for fixing the main body of the processing machine, and 15 is a leveling adjustment bolt for leveling the bed.
【0011】本発明の移動案内機構10は、ベッド1の
傾斜した取り付け部5に取り付けられコラム2をX軸方
向に支持案内する新規の移動案内機構でる。以下、コラ
ム2、ベッド1の傾斜取り付け部5、及び移動案内機構
10について、図2を用いて詳細に説明する。The moving guide mechanism 10 of the present invention is a novel moving guide mechanism which is mounted on the inclined mounting portion 5 of the bed 1 and supports and guides the column 2 in the X-axis direction. Hereinafter, the column 2, the inclined mounting portion 5 of the bed 1, and the movement guide mechanism 10 will be described in detail with reference to FIG.
【0012】図2から明らかなように、コラム2の側面
形状は略三角形状となっており、Y軸方向及びZ軸方向
のモーメントを受ける底部を傾斜構造とすることで、リ
ニアガイドレール10bのスパンを広くとることがで
き、力学的に安定した構造となっている。また、コラム
2の底部に対応するベッド2の傾斜取り付け部5も同じ
角度になるように設けられており、従来のガイドレール
間よりも広く取ることができ、Y軸方向及びZ軸方向の
モーメント力に抗してコラム2を支持案内することがで
きる。As is apparent from FIG. 2, the side surface of the column 2 is substantially triangular, and the bottom receiving the moment in the Y-axis direction and the Z-axis direction has an inclined structure, so that the linear guide rail 10b The span can be widened and the structure is mechanically stable. Also, the inclined mounting portion 5 of the bed 2 corresponding to the bottom of the column 2 is provided so as to have the same angle, and can be wider than that of the conventional guide rail, so that the moment in the Y-axis direction and the Z-axis direction The column 2 can be supported and guided against the force.
【0013】ベッド1に設けられた傾斜取り付け部5
は、機械本体前面部が低く後方部が高くなっており、ベ
ッド1の上面に対して45度の傾斜有している。そし
て、傾斜取り付け部5の最前部には、リニアガイドレー
ル10bを取り付ける平坦なガイド取り付け面10cが
設けられており、また、傾斜取り付け部5の後方部にも
う一つのリニアガイドレール10bを取り付ける取り付
け面10cが設けられている。これら2つのリニアガイ
ドレール10bは、ちょうど高低差を持った状態に取り
付けられ、両リニアガイドレール10bを45度の直角
三角形の斜辺位置に取り付けられた構造となっているた
め、より長いガイドレール間距離を取ることができる。
この角度は、必ずしも45°である必要はなく、機械の
大きさと切削時の反力に応じて、30度から60度程度
に設定してもよい。[0013] Inclined mounting portion 5 provided on bed 1
The front of the machine main body is low and the rear is high, and has a 45-degree inclination with respect to the upper surface of the bed 1. A flat guide mounting surface 10c for mounting the linear guide rail 10b is provided at the forefront of the inclined mounting portion 5, and another linear guide rail 10b is mounted on the rear portion of the inclined mounting portion 5. A surface 10c is provided. These two linear guide rails 10b are mounted with a difference in height between them, and the two linear guide rails 10b are mounted at the oblique sides of a 45-degree right-angled triangle. You can take distance.
This angle need not necessarily be 45 °, and may be set to about 30 ° to 60 ° depending on the size of the machine and the reaction force during cutting.
【0014】二つのリニアガイドレール10bには、可
動部材10aが一つのリニアガイドレール10b当たり
2個設けられ(図3参照)、計4個の可動部材10aが
コラム2の底部に設けられた取り付け面2aに固定され
て、コラム2をリニアガイドレール10bに沿ってX軸
方向に移動可能に支持している。可動部材10aを取り
付けるためのコラム2の底部の取り付け面2aは、傾斜
取り付け部5と同じ傾斜角度を有するとともに、その傾
斜部分の略中央部に、ボールネジナット2aと該ナット
2aに螺合するようにボールネジ2bが設けられてお
り、図示しないカップリングで駆動モータに連結されて
いる。コラム2は、数値制御装置からの駆動信号によ
り、傾斜移動案内機構10に案内支持されて、X軸方向
に位置決め制御される。なお、コラム2の加工ヘッド6
側(図1図面の左側)には、加工ヘッド6を移動可能に
支持するために、可動部材6aとリニアガイドレール6
bが平面上に設けられているが、このガイド機構は傾斜
移動案内機構10のように傾斜する形で取り付けられて
いない。The two linear guide rails 10b are provided with two movable members 10a per linear guide rail 10b (see FIG. 3), and a total of four movable members 10a are provided at the bottom of the column 2. The column 2 is fixed to the surface 2a and movably supports the column 2 along the linear guide rail 10b in the X-axis direction. The mounting surface 2a at the bottom of the column 2 for mounting the movable member 10a has the same inclination angle as the inclined mounting portion 5, and is screwed to the ball screw nut 2a and the nut 2a at substantially the center of the inclined portion. Is provided with a ball screw 2b, which is connected to a drive motor by a coupling (not shown). The column 2 is guided and supported by the tilting movement guide mechanism 10 by a drive signal from the numerical control device, and is positioned and controlled in the X-axis direction. The processing head 6 of the column 2
On the side (left side in FIG. 1), the movable member 6a and the linear guide rail 6 are provided to movably support the processing head 6.
Although b is provided on a plane, this guide mechanism is not attached in an inclined manner like the inclined movement guide mechanism 10.
【0015】図3は、ベッド1を上方から見た図で、平
行に取り付けられたリニアガイドレール10bと可動部
材10a、可動部材10a上に取り付けられたコラム
2、コラム2の前面部に取り付けられリニアガイドレー
ル6b、可動部材6a、可動部材6aに取り付けられた
加工ヘッド6の位置関係を示している。平行に取り付け
られた二つのリニアガイドレール10b間の距離は、傾
斜取り付け部5なしに取り付けた場合のベッド2の奥行
き寸法と同じでありながら、傾斜した場合では√2倍に
なっていることがわかる。FIG. 3 is a view of the bed 1 as viewed from above. The linear guide rail 10b and the movable member 10a are mounted in parallel, the column 2 is mounted on the movable member 10a, and the front surface of the column 2 is mounted. The positional relationship of the linear guide rail 6b, the movable member 6a, and the processing head 6 attached to the movable member 6a is shown. The distance between the two linear guide rails 10b mounted in parallel is the same as the depth dimension of the bed 2 when the bed 2 is mounted without the inclined mounting portion 5, but is doubled when inclined. Recognize.
【0016】[0016]
【発明の効果】本発明によれば、、ベッドの一部にコラ
ム移動案内機構を取り付けるために前記ベッドの水平上
面に対し傾斜した取り付け部をベッドに設け、前記移動
案内機構の傾斜取り付け面に高低を付けて取り付けられ
た2つのコラム移動案内部材と、前記コラム移動案内部
材上に載置され前記傾斜した取り付け部分と略同じ傾斜
を底面に有するコラムとを有する構成としたので、Z軸
あるいはY軸のモーメント力を安定して支持することが
でき、より小さいベットとコラム構造で剛性の高い機械
構造にすることができる。また、工作機械の設置スペー
スも小さくできるという利点も有するものである。According to the present invention, the bed is provided with a mounting portion which is inclined with respect to the horizontal upper surface of the bed in order to mount the column movement guide mechanism on a part of the bed, and is provided on the inclined mounting surface of the movement guide mechanism. Since it is configured to have two column moving guide members mounted with height and a column mounted on the column moving guide member and having a bottom surface having substantially the same inclination as the inclined mounting portion, the Z-axis or It is possible to stably support the Y-axis moment force, and a highly rigid mechanical structure can be achieved with a smaller bed and column structure. Another advantage is that the installation space for the machine tool can be reduced.
【図1】本発明の一実施例を示す全体構成が示される側
面図である。FIG. 1 is a side view showing an entire configuration showing one embodiment of the present invention.
【図2】本発明の傾斜移動案内機構の構造図である。FIG. 2 is a structural view of an inclined movement guide mechanism of the present invention.
【図3】傾斜移動案内機構を上方から見た図である。FIG. 3 is a view of the tilt movement guide mechanism as viewed from above.
1 ベッド 2 コラム 2a可動部材取り付け面 3 ワーク台 4 Y軸移動機構4 5 傾傾斜取り付け部5 6 加工ヘッド 7 スピンドルモータ 10 移動案内機構 10a 可動部材 10b リニアガイドレール Reference Signs List 1 Bed 2 Column 2a Movable member mounting surface 3 Work table 4 Y-axis moving mechanism 4 5 Incline and tilt mounting section 5 6 Processing head 7 Spindle motor 10 Moving guide mechanism 10a Movable member 10b Linear guide rail
Claims (1)
て、ベッドの一部にコラム移動案内機構を取り付けるた
めに前記ベッドの水平上面に対し傾斜した取り付け部を
有するベッドと、前記移動案内機構取り付け面に平行に
取り付けられた少なくとも2つのコラム移動案内部材
と、前記コラム移動案内部材上に載置され前記傾斜した
取り付け部分と略同じ傾斜を底面に有するコラムとを有
する構成とした工作機械のベッド及びコラム構造を設け
たことを特徴とする工作機械。In a machine tool having a column feed structure, a bed having a mounting portion inclined with respect to a horizontal upper surface of the bed for mounting a column moving guide mechanism on a part of the bed, and a bed parallel to the moving guide mechanism mounting surface. Bed and column structure for a machine tool, comprising: at least two column moving guide members mounted on the column; and a column mounted on the column moving guide member and having a bottom surface having substantially the same inclination as the inclined mounting portion. A machine tool comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10095997A JPH10277857A (en) | 1997-04-03 | 1997-04-03 | Machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10095997A JPH10277857A (en) | 1997-04-03 | 1997-04-03 | Machine tool |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10277857A true JPH10277857A (en) | 1998-10-20 |
Family
ID=14287903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10095997A Pending JPH10277857A (en) | 1997-04-03 | 1997-04-03 | Machine tool |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10277857A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019053830A1 (en) * | 2017-09-13 | 2019-03-21 | 株式会社牧野フライス製作所 | Machine tool |
JP2019515804A (en) * | 2016-04-19 | 2019-06-13 | オート・エコール・アルク | 5-axis machine tool |
US10421166B2 (en) | 2015-09-30 | 2019-09-24 | Makino Milling Machine Co., Ltd. | Machining center |
US11407071B2 (en) * | 2017-02-07 | 2022-08-09 | Makino Milling Machine Co., Ltd. | Machine tool |
-
1997
- 1997-04-03 JP JP10095997A patent/JPH10277857A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10421166B2 (en) | 2015-09-30 | 2019-09-24 | Makino Milling Machine Co., Ltd. | Machining center |
JP2019515804A (en) * | 2016-04-19 | 2019-06-13 | オート・エコール・アルク | 5-axis machine tool |
US11203091B2 (en) * | 2016-04-19 | 2021-12-21 | Haute Ecole Arc | Five axis machine tool |
US11407071B2 (en) * | 2017-02-07 | 2022-08-09 | Makino Milling Machine Co., Ltd. | Machine tool |
WO2019053830A1 (en) * | 2017-09-13 | 2019-03-21 | 株式会社牧野フライス製作所 | Machine tool |
JPWO2019053830A1 (en) * | 2017-09-13 | 2020-04-16 | 株式会社牧野フライス製作所 | Machine Tools |
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