JPH1043975A - 工作機械 - Google Patents
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- JPH1043975A JPH1043975A JP8216680A JP21668096A JPH1043975A JP H1043975 A JPH1043975 A JP H1043975A JP 8216680 A JP8216680 A JP 8216680A JP 21668096 A JP21668096 A JP 21668096A JP H1043975 A JPH1043975 A JP H1043975A
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Abstract
軽量化し、主軸の上下ストロークを制限しないこと。 【解決手段】傾斜配置の第2レール10上にコラム本体
14を、第2レール10間にあるボールねじ装置55B
を介して設け、コラム本体14の前面側に移動用レール
20を敷設し、これらにヘッドストック24を、移動用
レール20とねじ軸56Bとの間に配置されたボールね
じ装置55Cを介して設け、ヘッドストック24に、先
端側に工具着脱手段30を備えた主軸27と、主軸用の
駆動モータ29と、工具着脱手段用の着脱駆動手段31
を有した主軸ユニット23を設け、駆動モータ29は、
低い方の第2レール10の上方で、かつボールナット5
9Cの横に隣接する形で、着脱駆動手段31と工具着脱
手段30との間に配置して構成される。
Description
を水平方向や上下方向に移動駆動させてワークの加工を
行うマシニングセンタ等の工作機械に関する。
ース等の機械本体に対して水平方向に移動駆動自在にな
ったコラム及び、該コラムにおいて上下方向に移動駆動
自在となったヘッドストック(主軸や該主軸を軸回転駆
動させる駆動モータ等を搭載したもの)等を有してい
る。このような工作機械ではワーク加工作業における作
業効率を向上させるため、例えば前記コラムを極力高速
で移動駆動させることが望まれている。つまり、前記コ
ラムを極力高い加速度、即ち高加減速で移動駆動させる
ことが望まれている。
動駆動を、該コラムの移動駆動手段となるボールねじ装
置の能力を向上させるなどして達成しようとすると、そ
の一方で問題が生じる。即ち、前記コラムを高加減速で
移動駆動させるほど、該コラムに作用する慣性力が大き
くなり、該コラムにおいて生じる倒れ量(即ち、慣性力
によりコラムの位置がその移動方向等に倒れる形での変
位量)が大きくなるという問題である。この倒れ量が大
きくなるほど高加減速での運転は困難となるのであるか
ら、コラムを高加減速で移動駆動させる際に、該コラム
の倒れ量を極力小さくする工夫が望まれている。
め、従来、いくつかの工夫がなされている。例えば、次
に示す、a)、b)のような工夫がなされている。 a)コラムの形状を極力倒れにくい安定した形状に形成
する。即ち、コラム外形の移動方向における幅を広く形
成する。特に、該幅が下向へ末広がりになるように形成
する(例えば、コラムの形状が、これを正面から見ると
下辺が長い台形状に見えるように形成する)。 b)コラムを走行させるための2本のガイドレールを、
これらガイドレール間で高さの差ができるように傾斜配
置し、これら傾斜配置されたガイドレールに、これらガ
イドレールの配置態様に対応した形の、従って傾斜形状
のコラムを設置する。通常、コラムを移動駆動させるボ
ールねじ装置のねじ軸は、2本のガイドレールの間の位
置に配置されているので、これらガイドレールを傾斜配
置させることにより、その分、ねじ軸を極力上方に配置
できる。つまり、ねじ軸をコラムの重心に極力近づけて
配置できるので、該コラムに対する駆動力が、前記ボー
ルねじ装置のボールナット等を介して、該コラムの重心
に極力近い位置で作用するようになる。これにより、該
コラムを倒れさせる形で作用するモーメントを極力小さ
くできる。
の工夫では、コラム外形の水平断面が広くなるように形
成されるため、その分、コラム自体が大型化していた。
よって、コラムが大重量化し、高加減速での移動駆動に
支障を与えることになり都合が悪かった。また、上述し
たb)の工夫では、コラムが傾斜形状となったことによ
り、該コラムにおいて上下方向に移動するヘッドストッ
クに搭載された駆動モータ等が、該コラムの底部のうち
前記傾斜形状により上方に上がった形で形成された部位
と干渉し、該部位より下方には移動できなくなるので、
主軸等の上下ストロークがその分制限されるという不都
合が生じていた。
高加減速で移動駆動させる際に、該コラムの倒れ量を極
力小さくでき、またコラムを極力軽量化できて高加減速
での移動駆動に好都合とし、更に主軸等の上下ストロー
ク等を極力制限することなく好都合な工作機械を提供す
ることを目的とする。
発明は、機械本体(2、3、9)を有し、前記機械本体
(2、3、9)にワーク搭載移送手段(5、6、7)
を、ワークを搭載自在で、かつ搭載したワークを水平な
第1の方向(矢印A、B方向)に、前記機械本体(2、
3、9)に対して移動駆動自在な形で設け、前記機械本
体(2、3、9)に、前記第1の方向(矢印A、B方
向)とは直角となった水平な第2の方向(矢印E、F方
向)に伸延した一対のコラム用ガイドレール(10、1
0)を敷設し、前記一対のコラム用ガイドレール(1
0、10)のうち、前記ワーク搭載移送手段(5、6、
7)に遠い方のコラム用ガイドレール(10)を、前記
ワーク搭載移送手段(5、6、7)に近い方のコラム用
ガイドレール(10)よりも上方に配置し、前記一対の
コラム用ガイドレール(10、10)上にコラム本体
(14)を、これらコラム用ガイドレール(10、1
0)上を前記第2の方向(矢印E、F方向)に移動自在
に設け、前記機械本体(2、3、9)に、前記第2の方
向(矢印E、F方向)に伸延した第1のねじ軸(56
B)を軸回転自在に軸支し、前記第1のねじ軸(56
B)に、該第1のねじ軸(56B)を軸回転駆動し得る
第1のねじ軸駆動手段(57B)を設け、前記第1のね
じ軸(56B)は、水平方向において前記一対のコラム
用ガイドレール(10、10)間の位置に配置し、前記
第1のねじ軸(56B)に、該第1のねじ軸(56B)
の軸回転により該第1のねじ軸(56B)上を前記第2
の方向(矢印E、F方向)に移動駆動され得る第1のナ
ット(59B)を螺嵌して設け、前記第1のナット(5
9B)と前記コラム本体(14)の底部(15)を、該
第1のナット(59B)により該コラム本体(14)が
前記第2の方向(矢印E、F方向)に移動駆動され得る
形で接続し、前記コラム本体(14)のうち、前記ワー
ク搭載移送手段(5、6、7)に面した側に、鉛直な第
3の方向(矢印C、D方向)に伸延した一対のヘッドス
トック用ガイドレール(20、20)を敷設し、前記一
対のヘッドストック用ガイドレール(20、20)にヘ
ッドストック(24)を、これらヘッドストック用ガイ
ドレール(20、20)上を前記第3の方向(矢印C、
D方向)に移動自在に設け、前記コラム本体(14)
に、前記第3の方向(矢印C、D方向)に伸延した第2
のねじ軸(56C)を軸回転自在に軸支し、前記第2の
ねじ軸(56C)に、該第2のねじ軸(56C)を軸回
転駆動し得る第2のねじ軸駆動手段(57C)を設け、
前記第2のねじ軸(56C)は、前記第1の方向(矢印
A、B方向)においては、前記一対のヘッドストック用
ガイドレール(20、20)と前記第1のねじ軸(56
B)との間の位置に配置し、前記第2のねじ軸(56
C)に、該第2のねじ軸(56C)の軸回転により該第
2のねじ軸(56C)上を前記第3の方向(矢印C、D
方向)に移動駆動され得る第2のナット(59C)を螺
嵌して設け、前記第2のナット(59C)と前記ヘッド
ストック(24)を、該第2のナット(59C)により
該ヘッドストック(24)が前記第3の方向(矢印C、
D方向)に移動駆動され得る形で接続し、前記ヘッドス
トック(24)に主軸ユニット(23)を設置し、前記
主軸ユニット(23)は、先端(27a)側に工具着脱
手段(30)を備え、前記第1の方向(矢印A、B方
向)に前記ワーク搭載移送手段(5、6、7)側に向か
って前記先端(27a)側が伸延突出した主軸(27)
と、該主軸(27)を軸回転駆動させ得る駆動モータ
(29)と、前記工具着脱手段(30)を駆動させ得る
着脱駆動手段(31)を有し、前記駆動モータ(29)
は、前記一対のコラム用ガイドレール(10、10)の
うち、前記ワーク搭載移送手段(5、6、7)に近い方
のコラム用ガイドレール(10)の上方で、かつ前記第
2の方向(矢印E、F方向)において、前記第2のナッ
ト(59C)と隣接する形で配置すると共に、前記着脱
駆動手段(31)と前記工具着脱手段(30)との間に
配置して構成される。
明による工作機械(1)において、前記コラム本体(1
4)の外形における、前記第2の方向(矢印E、F方
向)の幅(L1)は、下方へ末広がりになっている。
応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述
は図面上の記載に限定拘束されるものではない。以下の
「作用」の欄についても同様である。
は、ヘッドストック(24)に設けられた駆動モータ
(29)は、コラム本体(14)の底部(15)のう
ち、傾斜形状により上方に上がった形で形成された底部
後部(15b)と干渉せず、従ってヘッドストック(2
4)は、コラム本体(14)の底部(15)のうち、下
方に下がった形で形成された底部前部(15a)に対応
した位置まで下方に移動する。また、駆動モータ(2
9)がヘッドストック用ガイドレール(20、20)の
近傍に配置されるため、一対のヘッドストック用ガイド
レール(20、20)間の間隙(KG)は、駆動モータ
(29)の大きさ分、極力大きく形成される。
本体(14)の形状が極力倒れにくい安定した形状にな
る。
る。図1は、本発明による工作機械の一例であるマシニ
ングセンタを示した全体斜視図、図2は、図1に示すマ
シニングセンタにおけるコラム付近を示した水平断面
図、図3は、図2のX1−Y1線断面図である。
水平な床面上に設置されている。マシニングセンタ1
は、前記床面上に載置設置されたベース2を有してお
り、ベース2上には第1フレーム3が支持されている。
第1フレーム3上には、互いに平行な一対のリニアガイ
ドである第1レール5、5が水平なz軸方向である図の
矢印A、B方向に沿って敷設されており、この一対の第
1レール5、5上には複数のすべり軸受6を介してテー
ブルユニット7が矢印A、B方向、即ちz軸方向に摺動
自在に支持されている。テーブルユニット7上には、加
工すべきワーク(図示せず)を搭載自在になっている。
また、第1フレーム(或いはベース2)には適宜なブラ
ケット50A、51Aが、前記一対の第1レール5、5
間に配置形成されており、これらブラケット50A、5
1Aには所定のボールねじ装置55Aが設置されてい
る。ボールねじ装置55Aは、矢印A、B方向に伸延し
たねじ軸56Aを、前記ブラケット50A、51Aに軸
回転自在に軸支させた形で有しており、ねじ軸56Aの
矢印A側の端部側(即ち、ブラケット50A側)には、
該ねじ軸56Aを軸回転駆動自在な形で駆動モータユニ
ット57Aが設けられている。ねじ軸56Aには該ねじ
軸56Aの軸回転により、該ねじ軸56A上を矢印A、
B方向に移動駆動され得る形でボールナット(図示せ
ず)が螺嵌されており、該ボールナットは前記テーブル
ユニット7側に接続固定されている。従って、テーブル
ユニット7は、このボールねじ装置55Aを介して、前
記ベース2に対して矢印A、B方向、即ちz軸方向に移
動駆動自在になっている。つまり、テーブルユニット7
に搭載されるワーク(図示せず)は、矢印A、B方向
に、前記ベース2や第1フレーム3に対して移動駆動自
在となっている。
図1における紙面右方には、前記ベース2上に第2フレ
ーム9が支持されており、第2フレーム9上には、互い
に平行な一対のリニアガイドである第2レール10、1
0が、図1乃至図3に示すように、前記z軸に直角でか
つ水平なx軸方向である図の矢印E、F方向に沿って敷
設されている。なお、これら一対の第2レール10、1
0のうち、第1レール5、5等から遠い方(即ち、矢印
B側)の第2レール10は、第1レール5、5等から近
い方(即ち、矢印A側)の第2レール10よりも上方に
配置されている。即ち、図3に示すように、矢印A側の
第2レール10の高さレベルを高さレベルH1、矢印B
側の第2レール10の高さレベルを高さレベルH2とす
ると、これら第2レール10、10の間には上下方向に
おいて高さレベルH1、H2の差である差HAが形成さ
れている。以上のように一対の第2レール10、10は
傾斜配置されている。
は、図1乃至図3に示すようにコラム12が設置されて
いる。即ち、コラム12はコラム本体14を有してお
り、コラム本体14は、前記一対の第2レール10、1
0上に支持された複数のすべり軸受11を有している。
また、これら複数のすべり軸受11上には本体フレーム
13が支持されており、従ってコラム12の本体フレー
ム13等は、複数のすべり軸受11を介して一対の第2
レール10、10上を矢印E、F方向、即ちx軸方向に
摺動移動自在になっている。また、第2フレーム9(或
いはベース2)には適宜なブラケット50B、51B
が、前記一対の第2レール10、10間に配置形成され
ており、これらブラケット50B、51Bには所定のボ
ールねじ装置55Bが設置されている。ボールねじ装置
55Bは、矢印E、F方向に伸延したねじ軸56Bを、
前記ブラケット50B、51Bに軸回転自在に軸支させ
た形で有しており、ねじ軸56Bの矢印F側の端部側
(即ち、ブラケット50B側)には、該ねじ軸56Bを
軸回転駆動自在な形で駆動モータユニット57Bが設け
られている。ねじ軸56Bは、矢印A、B方向において
は、前記一対の第2レール10、10間の位置に配置さ
れており、上下方向においては、これら第2レール1
0、10の間の高さレベルH1、H2の差HAを利用す
る形で高さレベルH1の第2レール10よりも極力上方
の位置(図3では高さレベルH2の第2レール10より
もやや下方の位置)に配置されている。また、ねじ軸5
6Bには該ねじ軸56Bの軸回転により、該ねじ軸56
B上を矢印E、F方向に移動駆動され得る形でボールナ
ット59Bが螺嵌されており、該ボールナット59Bは
コラム本体14の本体フレーム13の底部15に接続固
定されている。従って、コラム本体14は、このボール
ねじ装置55Bにより矢印E、F方向に移動駆動自在に
なっている。
部15は、図2及び図3に示すように、前記一対の第2
レール10、10のうち矢印A側(即ち低い方)の第2
レール10上に支持されたすべり軸受11上に支持接合
されている水平板状の底部前部15a及び、前記一対の
第2レール10、10のうち矢印B側(即ち高い方)の
第2レール10上に支持されたすべり軸受11上に支持
接合されている水平板状の底部後部15b及び、これら
底部前部15aと底部後部15bとを一体的に接続する
形の底部中央部15cから構成されている。即ち、本体
フレーム13の底部15は、傾斜配置された一対の第2
レール10、10の配置態様に対応して傾斜形状を呈し
ている。また、ボールねじ装置55Bのボールナット5
9Bは、上述した底部15のうち、前記底部中央部15
cの第2フレーム9に面した側(図3では下面側)に、
適宜な接続部16を介して接合された形で接続固定され
ている。一方、底部15の矢印E側の端部側及び、底部
15の矢印F側の端部側には、前記本体フレーム13の
矢印E側及び矢印F側の両側部を形成する形で一対の側
部フレーム17、17が立設されており、矢印E側の側
部フレーム17のうち矢印E方向に面した側面17a及
び、矢印F側の側部フレーム17のうち矢印F方向に面
した側面17aは、ともに傾斜した平面であり、かつ矢
印E、F方向におけるこれら側面17a、17a間の距
離、即ちコラム本体14の外形における矢印E、F方向
での幅L1は、下方に向かうほど大きくなっている(つ
まり、幅L1は、下方へ末広がりになっている)。従っ
て、コラム本体14の形状は、該コラム本体14を正面
から見ると(即ち、矢印B方向に向かって該コラム本体
14を見ると)略台形状になっている。また、側部フレ
ーム17、17の上端側には、これら両者を懸け渡す形
で上部フレーム19が設けられている。
うち、矢印A方向に面した側、即ち前記テーブルユニッ
ト7等に面した側には、移動用レール20が鉛直なy軸
方向(従って前記z軸及びx軸方向と直角な方向)であ
る図の矢印C、D方向に沿ってそれぞれ敷設されてい
る。即ち、側部フレーム17、17に敷設された一対の
移動用レール20、20が図の矢印E、F方向に並列し
た形で配置されている。これら一対の移動用レール2
0、20にはヘッドストック24が設置されている。即
ち、ヘッドストック24は、移動用レール20、20に
設置された複数のすべり軸受21を有しており、ヘッド
ストック24は、これら複数のすべり軸受21を介して
前記移動用レール20、20上を矢印C、D方向に摺動
移動自在となっている。また、本体フレーム13には適
宜なブラケット50C、51Cが、それぞれ前記上部フ
レーム19及び前記底部15の底部前部15aに設けら
れており、これらブラケット50C、51Cには、所定
のボールねじ装置55Cが設置されている。ボールねじ
装置55Cは、矢印C、D方向に伸延したねじ軸56C
を、前記ブラケット50C、51Cに軸回転自在に軸支
させた形で有しており、ねじ軸56Cの矢印C側の端部
側(即ち、ブラケット50C側)には、該ねじ軸56C
を軸回転駆動自在な形で駆動モータユニット57Cが、
上部フレーム19の上方に突出した形で設けられてい
る。なお、ねじ軸56Cは、矢印A、B方向において
は、図3に示すように、前記一対の移動用レール20、
20と前記ねじ軸56Bとの間の位置に配置されてお
り、矢印E、F方向においては、図2に示すように、矢
印F側の側部フレーム17の近傍の位置に配置されてい
る(従って、矢印F側の移動用レール20の近傍の位置
に配置されている)。また、ねじ軸56Cには該ねじ軸
56Cの軸回転により、該ねじ軸56C上を矢印C、D
方向に移動駆動され得る形でボールナット59Cが螺嵌
されており、該ボールナット59Cは前記ヘッドストッ
ク24に接続固定されている。従って、ヘッドストック
24は、このボールナット59Cにより矢印C、D方向
に移動駆動自在となっている。
図3に示すように、主軸ユニット23が設置されてお
り、主軸ユニット23は、主軸27、駆動モータ29、
着脱駆動手段31等を有している。即ち、主軸27は基
本的に矢印A、B方向に伸延した軸部材であり、ヘッド
ストック24により中心軸CT1を中心に図の矢印J、
K方向に軸回転自在に軸支されている。主軸27の矢印
A側である先端27aは前記テーブルユニット7に向か
って突出した形で配置されており、主軸27の該先端2
7a側には、工具66を着脱自在に装着し得る公知の工
具装着穴及びコレット等からなる工具着脱手段30が内
蔵されている。また、駆動モータ29はヘッドストック
24に取り付けられており、該駆動モータ29の内部を
前記主軸27が貫通した形で配置されている。つまり、
駆動モータ29は電力により、該駆動モータ29を貫通
配置された主軸27に対して回転力を与え得るようにな
った公知の電気モータである。更に、着脱駆動手段31
は公知のアクチェータ等からなっており、主軸27の矢
印B側に設けられている。前記工具着脱手段30のコレ
ットと着脱駆動手段31のアクチェータは、主軸27内
を挿通する形で設置された公知のドローバー27b等に
より接続されており、着脱駆動手段31のアクチェータ
の駆動により、工具着脱手段30のコレットが駆動され
るようになっている。なお、前記駆動モータ29は、図
2及び図3に示すように、前記一対の第2レール10、
10のうち、矢印A側の第2レール10上方(真上)
で、かつ矢印E、F方向においては、前記ボールナット
59Cと隣接する形で配置され、また矢印A、B方向に
おいては、着脱駆動手段31と工具着脱手段30との間
に配置されている。
されているので、該マシニングセンタ1によりワーク加
工作業を行う際には、テーブルユニット7に加工対象と
なるワーク(図示せず)を搭載しておき、またヘッドス
トック24の主軸27の先端27aに、着脱駆動手段3
1により駆動される工具着脱手段30を介して適宜な工
具66を装着しておき(図1では工具66を省略)、駆
動モータ29により前記主軸27を図の矢印J、K方向
に軸回転駆動させて前記装着された工具66を回転駆動
させ、それと共に、ボールねじ装置55Aを介してテー
ブルユニット7をベース2に対して矢印A、B方向に移
動駆動させ、ボールねじ装置55Bを介してコラム12
をベース2に対して矢印E、F方向に移動駆動させ、ボ
ールねじ装置55Cを介してヘッドストック24をコラ
ム12の本体フレーム13に対して矢印C、D方向に移
動駆動させることにより、前記テーブルユニット7に搭
載されたワークと、前記主軸27に装着された工具66
とのx、y、z三次元座標上の相対位置関係を適宜変化
させるようにして加工作業を進める。
てワーク加工作業における作業効率を向上させるため、
コラム12を高加減速で移動駆動させる際には、コラム
本体14に対して矢印E、F方向等に慣性力が作用する
ようになる。しかし、コラム本体14を移動させるため
の一対の第2レール10、10は、上述したように、こ
れらの高さレベルH1、H2の差HAができるように傾
斜配置されているので、ねじ軸56Bは、この差HAの
分だけ極力上方に配置されている。つまり、ねじ軸56
Bはコラム本体14の重心に極力近づけて配置されてい
るので、該コラム本体14に対する駆動力を、ねじ軸5
6Bに螺嵌されたボールナット59Bを介して、該コラ
ム本体14の重心に極力近い位置で作用させ得るように
なっている。これにより、上述したようにコラム本体1
4に対して矢印E、F方向等に慣性力が作用しても、該
コラム本体14を倒れさせる形で作用するモーメントを
極力小さくでき、従って該コラム本体14の倒れ量(即
ち、慣性力によりコラム本体14の位置がその移動方向
等に倒れる形で変位する量)を極力小さくできる。この
倒れ量が小さくなるほど高速での移動が可能となるので
都合がよい。
ール10、10の配置態様に対応して、コラム本体14
の形状、特に該コラム本体14の底部15が傾斜形状と
なっている。しかし、該コラム本体14において矢印
C、D方向に移動駆動するヘッドストック24に設けら
れた駆動モータ29は、上述したように、矢印A側の第
2レール10の上方で、かつ矢印E、F方向においてボ
ールナット59Cと隣接する形で、しかも着脱駆動手段
31と工具着脱手段30との間に配置されているので
(即ち矢印A側の第2レール10の略真上に配置されて
いるので)、前記コラム本体14の底部15のうち、傾
斜形状により上方に上がった形で形成された底部後部1
5bと極力干渉しないで済み、よってヘッドストック2
4は、前記コラム本体14の底部15のうち、下方に下
がった形で形成された底部前部15aに対応した位置ま
で極力下方に移動してくることができる。つまり、ヘッ
ドストック24に設けられた主軸27等の上下ストロー
クが極力制限されずに済みワークの加工において好都合
である。
A側の第2レール10の略真上に配置している。つま
り、駆動モータ29は移動用レール20、20の近傍に
配置されているため、これら移動用レール20、20間
の矢印E、F方向の間隙KGは、駆動モータ29の大き
さ分(即ち駆動モータ29がスムーズに通過する分)、
極力大きく形成されている。この間隙KGが極力大きく
形成されていることにより、コラム本体14には中空部
分が増え、その重量が極力軽量化されている。これによ
りコラム本体14は高加減速での移動駆動に好都合とな
っている。特に、本実施例ではコラム本体14の外形の
移動方向における幅L1を極力広くして(具体的には幅
L1を下方に向かうほど大きくし、コラム本体14を正
面から見た形状を台形状にしている。しかし、本実施例
で示した形状以外の形状も可能である。)、該コラム本
体14の形状を極力倒れにくい安定した形状に形成して
いるが、これによるコラム本体14の大重量化を極力避
けることができるので好都合である。
発明は、ベース2、第1フレーム3、第2フレーム9等
の機械本体を有し、前記機械本体に第1レール5、すべ
り軸受6、テーブルユニット7等のワーク搭載移送手段
を、ワークを搭載自在で、かつ搭載したワークを水平な
第1の方向に、前記機械本体に対して移動駆動自在な形
で設け、前記機械本体に、前記第1の方向とは直角とな
った水平な第2の方向に伸延した一対の第2レール1
0、10等のコラム用ガイドレールを敷設し、前記一対
のコラム用ガイドレールのうち、前記ワーク搭載移送手
段に遠い方のコラム用ガイドレールを、前記ワーク搭載
移送手段に近い方のコラム用ガイドレールよりも上方に
配置し、前記一対のコラム用ガイドレール上にコラム本
体14等のコラム本体を、これらコラム用ガイドレール
上を前記第2の方向に移動自在に設け、前記機械本体
に、前記第2の方向に伸延したねじ軸56B等の第1の
ねじ軸を軸回転自在に軸支し、前記第1のねじ軸に、該
第1のねじ軸を軸回転駆動し得る駆動モータユニット5
7B等の第1のねじ軸駆動手段を設け、前記第1のねじ
軸は、水平方向において前記一対のコラム用ガイドレー
ル間の位置に配置し、前記第1のねじ軸に、該第1のね
じ軸の軸回転により該第1のねじ軸上を前記第2の方向
に移動駆動され得るボールナット59B等の第1のナッ
トを螺嵌して設け、前記第1のナットと前記コラム本体
の底部15等の底部を、該第1のナットにより該コラム
本体が前記第2の方向に移動駆動され得る形で接続し、
前記コラム本体のうち、前記ワーク搭載移送手段に面し
た側に、鉛直な第3の方向に伸延した一対の移動用レー
ル20、20等のヘッドストック用ガイドレールを敷設
し、前記一対のヘッドストック用ガイドレールにヘッド
ストック24等のヘッドストックを、これらヘッドスト
ック用ガイドレール上を前記第3の方向に移動自在に設
け、前記コラム本体に、前記第3の方向に伸延したねじ
軸56C等の第2のねじ軸を軸回転自在に軸支し、前記
第2のねじ軸に、該第2のねじ軸を軸回転駆動し得る駆
動モータユニット57C等の第2のねじ軸駆動手段を設
け、前記第2のねじ軸は、前記第1の方向においては、
前記一対のヘッドストック用ガイドレールと前記第1の
ねじ軸との間の位置に配置し、前記第2のねじ軸に、該
第2のねじ軸の軸回転により該第2のねじ軸上を前記第
3の方向に移動駆動され得るボールナット59C等の第
2のナットを螺嵌して設け、前記第2のナットと前記ヘ
ッドストックを、該第2のナットにより該ヘッドストッ
クが前記第3の方向に移動駆動され得る形で接続し、前
記ヘッドストックに主軸ユニット23等の主軸ユニット
を設置し、前記主軸ユニットは、先端27a等の先端側
に工具着脱手段30等の工具着脱手段を備え、前記第1
の方向に前記ワーク搭載移送手段側に向かって前記先端
側が伸延突出した主軸27等の主軸と、該主軸を軸回転
駆動させ得る駆動モータ29等の駆動モータと、前記工
具着脱手段を駆動させ得る着脱駆動手段31等の着脱駆
動手段を有し、前記駆動モータは、前記一対のコラム用
ガイドレールのうち、前記ワーク搭載移送手段に近い方
のコラム用ガイドレールの上方で、かつ前記第2の方向
において、前記第2のナットと隣接する形で配置すると
共に、前記着脱駆動手段と前記工具着脱手段との間に配
置して構成されるので、本発明による工作機械におい
て、コラム本体を第2の方向に高加減速で移動駆動させ
る際には、該コラム本体に対して第2の方向等に慣性力
が作用するようになる。しかし、コラム本体を移動させ
るための一対のコラム用ガイドレールは、これらコラム
用ガイドレール間で高さレベルの差(差HA)ができる
ように傾斜配置されているので、第1のねじ軸は、この
高さレベルの差の分だけ、極力上方に配置され得るよう
になる。つまり、第1のねじ軸をコラム本体の重心に極
力近づけて配置できるので、該コラム本体に対する駆動
力を、該第1のねじ軸に螺嵌された第1のナットを介し
て、該コラム本体の重心に極力近い位置で作用させ得る
ようになる。これにより、上述したようにコラム本体に
対して第2の方向等に慣性力が作用しても、該コラム本
体を倒れさせる形で作用するモーメントを極力小さくで
き、従って該コラム本体の倒れ量を極力小さくできる。
ところで本発明では、傾斜配置されたコラム用ガイドレ
ールの配置態様に対応して、コラム本体の形状、特に該
コラム本体の底部が傾斜形状となる。しかし、該コラム
本体において第3の方向に移動駆動するヘッドストック
に設けられた駆動モータは、上述したように、ワーク搭
載移送手段に近い方のコラム用ガイドレールの上方で、
かつ第2の方向において第2のナットと隣接する形で、
しかも着脱駆動手段と工具着脱手段との間に配置されて
いるので、前記コラム本体の底部のうち、傾斜形状によ
り上方に上がった形で形成された部位(底部後部15
b)と極力干渉しないで済み、よってヘッドストック
は、前記コラム本体の底部のうち、下方に下がった形で
形成された部位(底部前部15a)に対応した位置まで
極力下方に移動してくることができる。つまり、ヘッド
ストックに設けられた主軸等の上下ストロークが極力制
限されずに済み好都合である。また本発明では、コラム
本体が極力軽量化される。即ち、上述したように、駆動
モータを、ワーク搭載移送手段に近い方のコラム用ガイ
ドレールの上方で、かつ第2の方向において第2のナッ
トと隣接する形で、しかも着脱駆動手段と工具着脱手段
との間に配置している。つまり、駆動モータはヘッドス
トック用ガイドレールの近傍に配置されているため、一
対のヘッドストック用ガイドレール間の間隙KGは、駆
動モータの大きさ分、極力大きく形成される。この間隙
KGが極力大きく形成されることにより、コラム本体の
重量は極力軽量化され、これにより高加減速での移動駆
動に好都合となる。特に、コラム本体の外形の移動方向
における幅を広くして、該コラム本体の形状を極力倒れ
にくい安定した形状に形成しようとする際には、本発明
を採用することにより、コラム本体の大重量化を避ける
ことができるので好都合である。
発明による工作機械において、前記コラム本体の外形に
おける、前記第2の方向の幅L1等の幅は、下方へ末広
がりになっているので、第1の発明による効果に加え
て、コラム本体の形状が極力倒れにくい安定した形状に
なっているため、コラム本体の高加減速での移動駆動に
おいても該コラム本体の倒れ量を極力小さくでき都合が
よい。また、上述したように、一対のヘッドストック用
ガイドレール間の間隙KGを極力大きく形成できるの
で、コラム本体の外形における幅を大きくしても、コラ
ム本体の大重量化を避けることができるので好都合であ
る。
シニングセンタを示した全体斜視図である。
コラム付近を示した水平断面図である。
ル) 23……主軸ユニット 24……ヘッドストック 27……主軸 27a……先端 29……駆動モータ 30……工具着脱手段 31……着脱駆動手段 56B……第1のねじ軸(ねじ軸) 56C……第2のねじ軸(ねじ軸) 57B……第1のねじ軸駆動手段(駆動モータユニッ
ト) 57C……第2のねじ軸駆動手段(駆動モータユニッ
ト) 59B……第1のナット(ボールナット) 59C……第2のナット(ボールナット) L1……幅
Claims (2)
- 【請求項1】機械本体を有し、 前記機械本体にワーク搭載移送手段を、ワークを搭載自
在で、かつ搭載したワークを水平な第1の方向に、前記
機械本体に対して移動駆動自在な形で設け、 前記機械本体に、前記第1の方向とは直角となった水平
な第2の方向に伸延した一対のコラム用ガイドレールを
敷設し、 前記一対のコラム用ガイドレールのうち、前記ワーク搭
載移送手段に遠い方のコラム用ガイドレールを、前記ワ
ーク搭載移送手段に近い方のコラム用ガイドレールより
も上方に配置し、 前記一対のコラム用ガイドレール上にコラム本体を、こ
れらコラム用ガイドレール上を前記第2の方向に移動自
在に設け、 前記機械本体に、前記第2の方向に伸延した第1のねじ
軸を軸回転自在に軸支し、 前記第1のねじ軸に、該第1のねじ軸を軸回転駆動し得
る第1のねじ軸駆動手段を設け、 前記第1のねじ軸は、水平方向において前記一対のコラ
ム用ガイドレール間の位置に配置し、 前記第1のねじ軸に、該第1のねじ軸の軸回転により該
第1のねじ軸上を前記第2の方向に移動駆動され得る第
1のナットを螺嵌して設け、 前記第1のナットと前記コラム本体の底部を、該第1の
ナットにより該コラム本体が前記第2の方向に移動駆動
され得る形で接続し、 前記コラム本体のうち、前記ワーク搭載移送手段に面し
た側に、鉛直な第3の方向に伸延した一対のヘッドスト
ック用ガイドレールを敷設し、 前記一対のヘッドストック用ガイドレールにヘッドスト
ックを、これらヘッドストック用ガイドレール上を前記
第3の方向に移動自在に設け、 前記コラム本体に、前記第3の方向に伸延した第2のね
じ軸を軸回転自在に軸支し、 前記第2のねじ軸に、該第2のねじ軸を軸回転駆動し得
る第2のねじ軸駆動手段を設け、 前記第2のねじ軸は、前記第1の方向においては、前記
一対のヘッドストック用ガイドレールと前記第1のねじ
軸との間の位置に配置し、 前記第2のねじ軸に、該第2のねじ軸の軸回転により該
第2のねじ軸上を前記第3の方向に移動駆動され得る第
2のナットを螺嵌して設け、 前記第2のナットと前記ヘッドストックを、該第2のナ
ットにより該ヘッドストックが前記第3の方向に移動駆
動され得る形で接続し、 前記ヘッドストックに主軸ユニットを設置し、 前記主軸ユニットは、先端側に工具着脱手段を備え、前
記第1の方向に前記ワーク搭載移送手段側に向かって前
記先端側が伸延突出した主軸と、該主軸を軸回転駆動さ
せ得る駆動モータと、前記工具着脱手段を駆動させ得る
着脱駆動手段を有し、 前記駆動モータは、前記一対のコラム用ガイドレールの
うち、前記ワーク搭載移送手段に近い方のコラム用ガイ
ドレールの上方で、かつ前記第2の方向において、前記
第2のナットと隣接する形で配置すると共に、前記着脱
駆動手段と前記工具着脱手段との間に配置して構成した
工作機械。 - 【請求項2】前記コラム本体の外形における、前記第2
の方向の幅は、下方へ末広がりになっていることを特徴
とする請求項1記載の工作機械。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21668096A JP3725625B2 (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | 工作機械 |
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JPH1043975A true JPH1043975A (ja) | 1998-02-17 |
JP3725625B2 JP3725625B2 (ja) | 2005-12-14 |
Family
ID=16692250
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP21668096A Expired - Lifetime JP3725625B2 (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | 工作機械 |
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