JP7403872B2 - Machine Tools - Google Patents
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Description
本発明は、工作機械に関するものである。 The present invention relates to a machine tool.
一般の工作機械は、ベッドがその四隅の4箇所において床面などの設置面に対して支持される、いわゆる4点支持である。このような4点支持は、設置面に対して4点すべてを均等な力で支持させることが難しく、その高さ調整に手間がかかるものである。 A general machine tool has a so-called four-point support system in which the bed is supported at four locations at its four corners relative to an installation surface such as a floor surface. With such four-point support, it is difficult to support all four points with equal force against the installation surface, and it takes time and effort to adjust the height.
この問題に対処するために、特許文献1に開示された工作機械として、ベッドを床面などの設置面に対して3点支持できるようにした構成が提案されている。特許文献1の工作機械は、単純なボックス形状のベッドの下面の3箇所に設置面に対する支持点を設けたものである。 In order to deal with this problem, a configuration has been proposed as a machine tool disclosed in Patent Document 1, in which a bed can be supported at three points on an installation surface such as a floor surface. The machine tool of Patent Document 1 has support points for the installation surface provided at three locations on the bottom surface of a simple box-shaped bed.
本発明の目的は、ベッドの湾曲度合いを調節できる工作機械を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a machine tool that can adjust the degree of curvature of a bed.
上記の目的を達成するために、本発明においては、ワークを支持可能にしたテーブルが走行される一方向に延長されたテーブル走行部をベッドの前部に設け、同ベッドの前下部に前記テーブル走行部の長さ方向に沿って前記ベッドの湾曲度合いを調節する調節手段を設けた。 In order to achieve the above object, in the present invention , a table running section extending in one direction, through which a table capable of supporting a workpiece runs, is provided at the front part of the bed, and the table is provided at the front lower part of the bed. Adjustment means is provided for adjusting the degree of curvature of the bed along the length direction of the running section.
従って、本発明によれば、ベッドの湾曲度合いを調節できる。このため、テーブル走行部の水平面に対する変形度合いや、傾き角度を調節部材によって容易に微調整することができる。 Therefore, according to the present invention, the degree of curvature of the bed can be adjusted. Therefore, the degree of deformation and the inclination angle of the table traveling portion with respect to the horizontal plane can be easily finely adjusted using the adjusting member.
本発明によれば、ベッドの湾曲度合いを調節することができる。 According to the present invention, the degree of curvature of the bed can be adjusted.
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した第1実施形態を図面に基づいて説明する。
図1及び図2に示すように、第1実施形態の工作機械は、ベッド10のベッド本体11,そのベッド本体11の前部においてX軸方向(左右方向)に移動可能に支持されたテーブル12を備えている。また、工作機械は、前記ベッド本体11の上面の両側に固定された一対の支持部材14及びその支持部材14上にZ軸方向(前後方向)に移動可能に支持された加工ユニット15を備えている。前記支持部材14は、前記ベッド10の一部を構成する。加工ユニット15はY軸方向(上下方向)に移動可能にした回転砥石16を備えている。そして、前記テーブル12上にワークが支持されて、テーブル12がX軸方向に移動され、回転砥石16がZ軸方向及びX軸方向に移動されて、回転砥石16により、ワークに対して所要の加工が施される。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the machine tool of the first embodiment includes a bed body 11 of a bed 10, and a table 12 supported movably in the X-axis direction (horizontal direction) at the front of the bed body 11. It is equipped with The machine tool also includes a pair of support members 14 fixed to both sides of the upper surface of the bed body 11, and a processing unit 15 supported movably in the Z-axis direction (back and forth direction) on the support members 14. There is. The support member 14 constitutes a part of the bed 10. The processing unit 15 includes a rotary grindstone 16 that is movable in the Y-axis direction (vertical direction). Then, the workpiece is supported on the table 12, the table 12 is moved in the X-axis direction, and the rotary grindstone 16 is moved in the Z-axis direction and the X-axis direction. Processing is performed.
そこで、以下に、各部の構成を詳細に説明する。
はじめに、ベッド本体11及びその関連構成を説明する。
図1~図3に示すように、ベッド本体11は、全体が鋳造によって一体形成され、ほぼ三角形状の底板部20,ほぼ三角形状の一対の斜辺部としての下部側板部21,ほぼ側面三角形状の一対の上部側板部22,前板部23,後板部24を備えている。両上部側板部22の上端には水平な上板部25が形成されるとともに、両上部側板部22の前面には立板部26が形成されている。図6に示すように、前記前板部23の後部側には内側板部27が形成されている。そして、図1に示すように、前記両上板部25間におけるベッド本体11の上面には開放部28が形成されている。
Therefore, the configuration of each part will be explained in detail below.
First, the bed body 11 and its related configuration will be explained.
As shown in FIGS. 1 to 3, the bed body 11 is integrally formed as a whole by casting, and includes a bottom plate portion 20 having a substantially triangular shape, a lower side plate portion 21 as a pair of hypotenuse portions having a substantially triangular shape, and a substantially triangular side plate portion 21. A pair of upper side plate parts 22, a front plate part 23, and a rear plate part 24 are provided. A horizontal upper plate part 25 is formed at the upper ends of both upper side plate parts 22, and an upright plate part 26 is formed at the front surface of both upper side plate parts 22. As shown in FIG. 6, an inner plate part 27 is formed on the rear side of the front plate part 23. As shown in FIG. 1, an open portion 28 is formed on the upper surface of the bed body 11 between the upper plate portions 25. As shown in FIG.
図3に示すように、前記底板部20は前記斜辺部としての下部側板部21の形成により三角形状に形成されている。このため、底板部20には、前部側に三角形の2つの頂点部が形成されるとともに、後部側に三角形のひとつの頂点部が形成され、前部側の2つの頂点部に脚部としての前部脚31が、後部側の頂点部に脚部としての後部脚32が設けられている。一対の前部脚31は、1本のX軸方向の線上に位置し、後部脚32は両前部脚31間の中央を通るZ軸方向の線上に位置している。図5に示すように、前部脚31は、斜面33を有する固定カム体34と、上下動可能にした脚部材35とを備え、脚部材35の上面には、前記斜面33と接する斜面36を有する可動カム体37が設けられている。脚部材35は、その前後の規制部39により、固定カム体34から外れないようになっている。脚部材35は床面などの設置面に設置されるものである。そして、調節ねじ38の回転に基づくねじの作用により、固定カム体34の斜面33に対して可動カム体37の斜面36が摺動して、カム作用により脚部材35が上下動される。その結果、前部脚31の高さが調節される。後部脚32の高さは固定である。 As shown in FIG. 3, the bottom plate portion 20 is formed into a triangular shape by forming a lower side plate portion 21 as the oblique side portion. Therefore, in the bottom plate part 20, two triangular apexes are formed on the front side, one triangular apex is formed on the rear side, and the two apexes on the front side serve as legs. A front leg 31 is provided, and a rear leg 32 as a leg is provided at the apex of the rear side. The pair of front legs 31 are located on one line in the X-axis direction, and the rear legs 32 are located on a line in the Z-axis direction passing through the center between both front legs 31. As shown in FIG. 5, the front leg 31 includes a fixed cam body 34 having a slope 33 and a leg member 35 that is movable up and down. A movable cam body 37 is provided. The leg member 35 is prevented from coming off the fixed cam body 34 by regulating portions 39 at the front and rear thereof. The leg members 35 are installed on an installation surface such as a floor surface. Then, due to the screw action based on the rotation of the adjustment screw 38, the slope 36 of the movable cam body 37 slides against the slope 33 of the fixed cam body 34, and the leg member 35 is moved up and down by the cam action. As a result, the height of the front leg 31 is adjusted. The height of the rear leg 32 is fixed.
図3,図5及び図6に示すように、前記後板部24は、下方側が前方に向かって後退するように傾斜している。前記底板部20の後端コーナ部は後板部24より後方に突出しており、その突出部に前記後部脚32が配置されている。底板部20の後端コーナ部と後板部24の外側面との間には、補強部としての一対の補強リブ41が一体形成されている。この両補強リブ41は側面三角形状に形成されるとともに、下方へ向かって相互に接近して収束するように傾斜されて、後部脚32の部分において一体化されている。前記下部側板部21の後端部29が補強リブ41の下端部まで延長されている。 As shown in FIGS. 3, 5, and 6, the rear plate portion 24 is inclined such that the lower side recedes toward the front. A rear end corner portion of the bottom plate portion 20 projects rearward from the rear plate portion 24, and the rear legs 32 are disposed at the projecting portion. A pair of reinforcing ribs 41 are integrally formed between the rear end corner portion of the bottom plate portion 20 and the outer surface of the rear plate portion 24 as a reinforcing portion. Both reinforcing ribs 41 are formed in a triangular shape on the side, are inclined downward so as to approach each other and converge, and are integrated at the rear leg 32 portion. The rear end portion 29 of the lower side plate portion 21 extends to the lower end portion of the reinforcing rib 41.
図1,図2及び図5に示すように、前記立板部26の前方において、両上部側板部22の前端間には上面及び両端面を開放したX軸方向に延在する樋形状のテーブル走行部43が形成され、前記両前部脚31がこのテーブル走行部43の両端部の幅方向中央の下方に位置している。テーブル走行部43の両端は端部材44によって閉塞されている。両端部材44間において、テーブル走行部43の前後の開口部には第1ガイドレール45が固定され、この第1ガイドレール45によってガイドされて前記テーブル12がX軸方向にスライド可能に支持されている。テーブル12はリニアモータ(図示しない)によってX軸方向に移動される。 As shown in FIGS. 1, 2, and 5, in front of the upright plate section 26, between the front ends of both upper side plate sections 22 is a gutter-shaped table extending in the X-axis direction with its upper surface and both end surfaces open. A running section 43 is formed, and both front legs 31 are located below the widthwise center of both ends of the table running section 43. Both ends of the table traveling section 43 are closed by end members 44. A first guide rail 45 is fixed to the front and rear openings of the table traveling section 43 between the both end members 44, and the table 12 is supported so as to be slidable in the X-axis direction while being guided by the first guide rail 45. There is. The table 12 is moved in the X-axis direction by a linear motor (not shown).
図1,図2及び図5に示すように、前記両上板部25の上面には前記開放部28の両側に位置する支持部材14がそれぞれ複数のボルト13によって固定されている。両支持部材14の前端上部には前方に突出するオーバーハング部51が形成されている。支持部材14の上面には、それぞれZ軸方向に延びる第2ガイドレール52が取り付けられている。この第2ガイドレール52は、前記オーバーハング部51を含む支持部材14のZ軸方向における全長にわたっている。 As shown in FIGS. 1, 2, and 5, support members 14 located on both sides of the open portion 28 are fixed to the upper surface of both upper plate portions 25 by a plurality of bolts 13, respectively. An overhang portion 51 that protrudes forward is formed at the upper front end of both support members 14 . Second guide rails 52 extending in the Z-axis direction are attached to the upper surfaces of the support members 14, respectively. The second guide rail 52 extends over the entire length of the support member 14 in the Z-axis direction, including the overhang portion 51.
図1及び図2に示すように、前記第2ガイドレール52間の位置には前記開放部28内に位置する前記加工ユニット15の支持手段としてのユニットフレーム61がZ軸方向に移動可能に配置されている。このユニットフレーム61は、前記両第2ガイドレール52に支持された一対のスライダ62と、その両スライダ62間に架設固定された四角枠状の支持枠63を備え、その支持枠63の内側面には第3ガイドレール65が取り付けられている。そして、支持枠63は、リニアモータ66の駆動により、スライダ62とともに第2ガイドレール52に沿って前記開放部28内をZ軸方向に往復移動される。前記スライダ62の外側面には、湾曲部として外側に向かって円弧状に膨出する側部膨出部67が一体形成されている。前記支持枠63の内側面には複数の補強リブ68が一体形成されるとともに、後側面には湾曲部として円弧状に膨出する一対の後部膨出部69が一体形成されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, a unit frame 61 serving as a support means for the processing unit 15 located in the open portion 28 is disposed between the second guide rails 52 so as to be movable in the Z-axis direction. has been done. This unit frame 61 includes a pair of sliders 62 supported by both the second guide rails 52 and a square frame-shaped support frame 63 installed and fixed between the sliders 62, and an inner surface of the support frame 63. A third guide rail 65 is attached to the. The support frame 63 is reciprocated along the second guide rail 52 along the second guide rail 52 in the Z-axis direction together with the slider 62 by driving the linear motor 66 . A side bulging portion 67 that bulges outward in an arc shape is integrally formed on the outer surface of the slider 62 as a curved portion. A plurality of reinforcing ribs 68 are integrally formed on the inner surface of the support frame 63, and a pair of rear bulges 69 that bulge out in an arc shape are integrally formed on the rear surface.
図1,図2及び図6に示すように、前記支持枠63内において、前記第3ガイドレール65には昇降枠71が昇降可能に支持されている。ユニットフレーム61には、モータ72の駆動によって回転されるボールねじ73がY軸方向線上において支持され、前記昇降枠71はボールねじ73の正逆回転により、昇降される。昇降枠71には、加工軸ユニットとしての砥石軸ユニット74が支持されており、この砥石軸ユニット74にはモータ75によって回転される砥石軸76が支持されている。砥石軸76の前端には、前記オーバーハング部51の前方に位置する前記回転砥石16が支持されている。 As shown in FIGS. 1, 2, and 6, within the support frame 63, an elevating frame 71 is supported by the third guide rail 65 so as to be movable up and down. A ball screw 73 rotated by the drive of a motor 72 is supported on the unit frame 61 in the Y-axis direction, and the elevating frame 71 is raised and lowered by the forward and reverse rotation of the ball screw 73. A grindstone shaft unit 74 as a machining shaft unit is supported on the elevating frame 71, and a grindstone shaft 76 rotated by a motor 75 is supported on this grindstone shaft unit 74. The rotating grindstone 16 located in front of the overhang portion 51 is supported at the front end of the grindstone shaft 76 .
本実施形態においては、前記第3ガイドレール65に支持されたユニットフレーム61,昇降枠71,砥石軸ユニット74などによって前記加工ユニット15が構成されている。そして、図6に示すように、加工ユニット15が第2ガイドレール52に支持された状態において、加工ユニット15の重心αがベッド本体11の内部空間内に位置している。また、実施形態の工作機械の重心βが加工ユニット15の重心αより低いところに位置している。 In this embodiment, the processing unit 15 is constituted by a unit frame 61 supported by the third guide rail 65, an elevating frame 71, a grindstone shaft unit 74, and the like. As shown in FIG. 6, in a state where the processing unit 15 is supported by the second guide rail 52, the center of gravity α of the processing unit 15 is located within the internal space of the bed body 11. Furthermore, the center of gravity β of the machine tool of the embodiment is located lower than the center of gravity α of the processing unit 15.
図3,図4及び図7に示すように、前記テーブル走行部43の長さ方向及び幅方向の中央部の直下において、ベッド本体11の下面には円弧状の凹部81が形成され、その両側部には一対の凸部82が形成されている。両凸部82の下面には受け部材83が固定され、この受け部材83には雌ねじ84が形成され、両雌ねじ84には雄ねじ部材85の両端部のねじ部が螺合されている。従って、雌ねじ84と雄ねじ部材85とによりターンバックルが構成されている。雄ねじ部材85のねじ部には緩み止めのためのダブルナットよりなるロックナット87が螺合されている。従って、雄ねじ部材85を回転させることにより、両受け部材83に接近または離間方向への力が作用し、その結果、ベッド本体11が変形して、第1ガイドレール45の真直度が調整される。 As shown in FIGS. 3, 4, and 7, an arc-shaped recess 81 is formed on the lower surface of the bed body 11 directly below the central portion of the table running section 43 in the length direction and width direction, and an arcuate recess 81 is formed on both sides of the lower surface of the bed body 11. A pair of protrusions 82 are formed in the portion. A receiving member 83 is fixed to the lower surface of both convex portions 82, a female thread 84 is formed in this receiving member 83, and threaded portions at both ends of a male threaded member 85 are screwed into both female threads 84. Therefore, the female thread 84 and the male thread member 85 constitute a turnbuckle. A lock nut 87, which is a double nut for preventing loosening, is screwed into the threaded portion of the male threaded member 85. Therefore, by rotating the male threaded member 85, force acts on both receiving members 83 in the direction of approaching or separating them, and as a result, the bed main body 11 is deformed and the straightness of the first guide rail 45 is adjusted. .
前記上部側板部22,前板部23,後板部24,内側板部27及びテーブル走行部43には、それぞれ四角形,円形,三角形,台形や変形四角形などの形や大きさが様々の除肉部としての透孔91が透設されている。底板部20の下面には、複数の凹部90が形成されている。 The upper side plate part 22, the front plate part 23, the rear plate part 24, the inner plate part 27, and the table running part 43 are each provided with thinning plates of various shapes and sizes, such as a square, a circle, a triangle, a trapezoid, and a deformed square. A through hole 91 is provided as a part. A plurality of recesses 90 are formed on the lower surface of the bottom plate section 20.
図6及び図7に示すように、前記前板部23と内側板部27との間には、各一対のX軸方向において対称形状をなす補強部としての板状の第1補強フレーム92及び第2補強フレーム93が一体形成されている。第1補強フレーム92及び第2補強フレーム93は交差して一体化されている。第1補強フレーム92及び第2補強フレーム93の上下方向中間部には、除肉部としての四角形の透孔91が透設されている。第1補強フレーム92は前記テーブル走行部43の下面中央部と、前記上部側板部22及び底板部20交点部分の下端との間に介在されている。従って、この交点部分によって前部脚31及びその周辺部分が補強されており、この交点部分を含む第1補強フレーム92、ひいては第2補強フレーム93が補強部を構成している。第2補強フレーム93はテーブル走行部43の下面中央部と前記凹部81の部分における底板部20の内面側との間に介在されている。前記前板部23及び内側板部27の前記透孔91は、第1補強フレーム92及び第2補強フレーム93を除いた部分に形成されている。 As shown in FIGS. 6 and 7, between the front plate part 23 and the inner plate part 27, there is a plate-shaped first reinforcing frame 92 as a reinforcing part having a symmetrical shape in the X-axis direction of each pair. A second reinforcing frame 93 is integrally formed. The first reinforcing frame 92 and the second reinforcing frame 93 are intersected and integrated. A rectangular through hole 91 serving as a thinning portion is provided in the middle portion of the first reinforcing frame 92 and the second reinforcing frame 93 in the vertical direction. The first reinforcing frame 92 is interposed between the center portion of the lower surface of the table running portion 43 and the lower end of the intersection of the upper side plate portion 22 and the bottom plate portion 20 . Therefore, the front leg 31 and its surrounding area are reinforced by this intersection, and the first reinforcing frame 92 including this intersection and the second reinforcing frame 93 constitute a reinforcing portion. The second reinforcing frame 93 is interposed between the center portion of the lower surface of the table traveling portion 43 and the inner surface of the bottom plate portion 20 in the recessed portion 81 . The through holes 91 of the front plate portion 23 and the inner plate portion 27 are formed in a portion excluding the first reinforcing frame 92 and the second reinforcing frame 93.
次に、以上のように構成された工作機械の作用を説明する。
本実施形態の工作機械においては、テーブル12上にワークが支持される。そして、回転砥石16が回転された状態で、昇降枠71が回転砥石16とともに第3ガイドレール65に沿ってY軸方向に移動されて高さ調整される。また、テーブル12が第1ガイドレール45に沿ってX軸方向に往復動されるとともに、砥石軸ユニット74が回転砥石16とともに第2ガイドレール52に沿ってZ軸方向に移動される。このため、回転砥石16により、ワークに対する研削加工が実行される。
Next, the operation of the machine tool configured as above will be explained.
In the machine tool of this embodiment, a workpiece is supported on a table 12. Then, while the rotary whetstone 16 is being rotated, the elevating frame 71 is moved together with the rotary whetstone 16 in the Y-axis direction along the third guide rail 65, and the height is adjusted. Further, the table 12 is reciprocated in the X-axis direction along the first guide rail 45, and the grindstone shaft unit 74 is moved together with the rotary grindstone 16 in the Z-axis direction along the second guide rail 52. Therefore, the rotary grindstone 16 performs grinding on the workpiece.
そして、本実施形態の工作機械は以下の効果がある。
(1)工作機械のベッド10の底板部20の底面の合計3箇所に前部脚31及び後部脚32を備えている。このため、本実施形態の工作機械は工場の床面などの設置面に3点支持より支持できる。つまり、設置面の平坦度に関わらず、工作機械を安定支持できる。この場合、前部脚31の調節ねじ38の操作により斜面33,36のカム作用によって前部脚31の脚部材35の高さを調整できて、工作機械の水平度及び高さを適切に維持できる。これに対し、4点支持構成のベッド場合は、脚部の高さの調整が面倒で、調整が不十分であると、重心移動が生じて、ワークの加工精度低下のおそれがある。3点支持の構成においては、このようなおそれは生じない。
The machine tool of this embodiment has the following effects.
(1) Front legs 31 and rear legs 32 are provided at a total of three locations on the bottom surface of the bottom plate portion 20 of the bed 10 of the machine tool. Therefore, the machine tool of this embodiment can be supported by three-point support on an installation surface such as a factory floor. In other words, the machine tool can be stably supported regardless of the flatness of the installation surface. In this case, the height of the leg member 35 of the front leg 31 can be adjusted by the cam action of the slopes 33 and 36 by operating the adjustment screw 38 of the front leg 31, and the levelness and height of the machine tool can be maintained appropriately. can. On the other hand, in the case of a bed with a four-point support configuration, it is troublesome to adjust the height of the legs, and if the adjustment is insufficient, the center of gravity may shift and the processing accuracy of the workpiece may deteriorate. In a three-point support configuration, such a fear does not occur.
(2)ベッド本体11の底板部20が三角形状であるため、4点支持の四角形の従来の工作機械と比較してベッド本体11を小形化できる。従って、工作機械の軽量化が可能になる。従って、実施形態においては、底板部20をほぼ三角形状にするとともに、下部側板部21及び上部側板部22を三角形状にし、しかも、後板部24を下部側ほど前方に後退するように傾斜させたことにより、ベッド本体11の容積が小さくなって、さらに小形化及び軽量化される。このように、ベッド本体11を小形化できるため、ベッド本体11全体の剛性を向上させることができて、ワークに対する高い加工精度を得ることができる。加えて、ベッド本体11の各所には、必要強度を満たしつつ、凹部90及び透孔91が形成されているため、いっそうの軽量化が可能になる。従って、工作機械の設置場所の制約が少なくなり、移動や運搬も容易になる。 (2) Since the bottom plate portion 20 of the bed body 11 is triangular, the bed body 11 can be made smaller compared to a conventional quadrangular machine tool supported at four points. Therefore, it is possible to reduce the weight of the machine tool. Therefore, in the embodiment, the bottom plate part 20 is formed into a substantially triangular shape, the lower side plate part 21 and the upper side plate part 22 are formed into a triangular shape, and the rear plate part 24 is inclined so as to recede forward toward the lower side. As a result, the volume of the bed body 11 is reduced, and the bed body 11 is further reduced in size and weight. In this way, since the bed body 11 can be downsized, the rigidity of the bed body 11 as a whole can be improved, and high machining accuracy for the workpiece can be obtained. In addition, since recesses 90 and through holes 91 are formed in various parts of the bed body 11 while satisfying the required strength, it is possible to further reduce the weight. Therefore, restrictions on the installation location of the machine tool are reduced, and movement and transportation become easier.
(3)ベッド本体11を小形化して、ベッド本体11の容積を小さくし、さらに各部に凹部90及び透孔91が形成されているため、ベッド本体11の構成材料を少なくして、軽量化できる。このため、ベッド本体11の固有振動数を高くすることができる。従って、ベッド本体11の共振周波数が高くなって、加工精度が向上する。 (3) The size of the bed body 11 is reduced to reduce the volume of the bed body 11, and the concave portions 90 and through holes 91 are formed in each part, so that the constituent materials of the bed body 11 can be reduced and the weight can be reduced. . Therefore, the natural frequency of the bed body 11 can be increased. Therefore, the resonant frequency of the bed body 11 becomes high, and the machining accuracy improves.
(4)ベッド本体11のテーブル走行部43を除いた部分がテーブル走行部43より幅狭形状に形成されている。しかも、そのベッド本体11は三角形状の下部側板部21の形成により後方に向かって収束するように幅狭になっている。従って、前記のように、ベッド本体11の小形軽量化を達成できて、高精度加工が可能になるとともに、ベッド本体11の下部側板部21の下側にスペースが形成されるため、このスペースを油圧配管や電線の設置のために利用できる。 (4) A portion of the bed main body 11 excluding the table running portion 43 is formed narrower than the table running portion 43. Furthermore, the width of the bed main body 11 is narrowed so as to converge toward the rear due to the formation of the triangular lower side plate portion 21. Therefore, as described above, the bed body 11 can be made smaller and lighter, allowing high-precision machining, and since a space is formed below the lower side plate portion 21 of the bed body 11, this space can be Can be used for installing hydraulic piping and electrical wires.
(5)テーブル走行部43の両端に対応して前部脚31が設けられているため、テーブル走行部43の後部側のベッド本体11がテーブル走行部43より幅狭形状であっても、テーブル走行部43の変形を抑制できて、高精度加工が可能になる。 (5) Since the front legs 31 are provided corresponding to both ends of the table running part 43, even if the bed main body 11 on the rear side of the table running part 43 is narrower than the table running part 43, the table Deformation of the running portion 43 can be suppressed, and high-precision machining becomes possible.
(6)テーブル走行部43の下部側が一体に交差するとともに、傾斜状の第1,第2補強フレーム92,93によって補強されているため、前記のようにテーブル走行部43の変形を抑制できて、高精度加工が可能になる。また、第1,第2補強フレーム92,93が傾斜するとともに、第1補強フレーム92の下端とベッド本体11の上部側板部22の下端位置とが合体しており、その合体部に前部脚31が位置している。また、第2補強フレーム93がベッド本体11の中央下部で収束して一体化されている。このため、テーブル走行部43に作用する加工圧力が第1,第2補強フレーム92,93に対してその圧縮方向への力として作用するため、テーブル走行部43の変形を有効に防止できる。 (6) Since the lower sides of the table running section 43 intersect together and are reinforced by the inclined first and second reinforcing frames 92 and 93, deformation of the table running section 43 can be suppressed as described above. , high-precision machining becomes possible. Further, the first and second reinforcing frames 92 and 93 are inclined, and the lower end of the first reinforcing frame 92 and the lower end position of the upper side plate portion 22 of the bed main body 11 are combined, and the front legs are attached to the combined part. 31 is located. Further, the second reinforcing frame 93 is converged and integrated at the lower center of the bed body 11. Therefore, the processing pressure acting on the table running section 43 acts on the first and second reinforcing frames 92 and 93 as a force in the direction of compression thereof, so that deformation of the table running section 43 can be effectively prevented.
(7)後部脚32がテーブル走行部43の長さ方向中央から後方に延長されたZ軸方向の線上に位置している。従って、後部脚32が砥石軸ユニット74を有するユニットフレーム61の移動域の直下に位置するため、ユニットフレーム61の移動が安定し、ワークの高精度加工に寄与できる。 (7) The rear legs 32 are located on a line in the Z-axis direction extending rearward from the longitudinal center of the table travel section 43. Therefore, since the rear leg 32 is located directly below the movement range of the unit frame 61 having the grindstone shaft unit 74, the movement of the unit frame 61 is stabilized, contributing to high precision machining of the workpiece.
(8)ユニットフレーム61を第2ガイドレール52に支持するスライダ62には、横方向へ膨出する側部膨出部67が形成されているため、ユニットフレーム61の支持剛性が向上し、ワークの高精度加工に寄与できる。 (8) Since the slider 62 that supports the unit frame 61 on the second guide rail 52 is formed with a side bulge portion 67 that bulges out in the lateral direction, the support rigidity of the unit frame 61 is improved and the workpiece It can contribute to high precision machining.
(9)ユニットフレーム61の支持枠63の内側に補強リブ68が形成されるとともに、後部側には後方へ膨出する後部膨出部69が形成されているため、前記と同様にユニットフレーム61の支持剛性が向上し、ワークの高精度加工に寄与できる。 (9) Since reinforcing ribs 68 are formed on the inside of the support frame 63 of the unit frame 61, and a rear bulge portion 69 that bulges rearward is formed on the rear side, the unit frame 61 is The support rigidity is improved, contributing to high-precision machining of workpieces.
(10)ユニットフレーム61がその両側のスライダ62を介して第2ガイドレール52に支持されることにより、加工ユニット15がベッド本体11の上端の開放部28を介してベッド本体11の内部空間内に位置している。このため、工作機械の上端部分を形成する加工ユニット15を低位置に配置できて、工作機械全体の高さを低くできる。また、加工ユニット15の重心αの位置をベッド本体11内の低い位置に配置できるため、工作機械全体の高さを低くできることと相俟って、加工ユニット15の支持剛性が高くなり、加工ユニット15の振動を抑制して、ワークの加工精度を向上できる。 (10) Since the unit frame 61 is supported by the second guide rail 52 via the sliders 62 on both sides thereof, the processing unit 15 is moved into the internal space of the bed body 11 through the open portion 28 at the upper end of the bed body 11. It is located in Therefore, the machining unit 15 forming the upper end portion of the machine tool can be placed at a lower position, and the height of the entire machine tool can be lowered. In addition, since the center of gravity α of the machining unit 15 can be located at a low position within the bed body 11, the height of the entire machine tool can be lowered, and the support rigidity of the machining unit 15 is increased. 15 vibration can be suppressed to improve the machining accuracy of the workpiece.
(11)工作機械の重心βが前記加工ユニット15の重心αより低いところに位置しているため、工作機械として良好な設置安定性を得ることができる。従って、工作機械全体の振動を少なくして、ワークの加工精度の向上に寄与できる。 (11) Since the center of gravity β of the machine tool is located lower than the center of gravity α of the processing unit 15, good installation stability as a machine tool can be obtained. Therefore, it is possible to reduce the vibration of the entire machine tool and contribute to improving the machining accuracy of the workpiece.
(12)支持枠63の前端部が前方に突出して、オーバーハング部51が形成されているため、ワーク加工のために砥石軸ユニット74を前方へ移動させても、砥石軸76が片持ち状態になることはほとんどない。従って、砥石軸76を前方へ大きく移動させても、ワーク加工精度の低下を抑えることができる。 (12) Since the front end of the support frame 63 protrudes forward to form the overhang portion 51, even when the grindstone shaft unit 74 is moved forward for machining the workpiece, the grindstone shaft 76 remains in a cantilevered state. It almost never happens. Therefore, even if the grindstone shaft 76 is moved forward by a large amount, the workpiece machining accuracy can be prevented from decreasing.
(13)ベッド本体11の前板部23が下部側ほど後方へ後退するように傾斜している。従って、ベッド本体11の前側に位置する作業者のつま先などの下肢が前板部23と干渉しにくく、作業がしやすいものとなる。 (13) The front plate portion 23 of the bed body 11 is inclined so as to recede rearward toward the lower side. Therefore, the lower limbs such as the toes of the worker located on the front side of the bed main body 11 are less likely to interfere with the front plate part 23, making it easier to work.
(14)工作機械の躯体がベッド本体11,支持部材14,支持枠63,スライダ62,ユニットフレーム61などの複数の部材によりユニット構成になっているため、それらの成形が容易である。また、各部材の組付けの位置関係を調整することにより、X軸、Y軸及びZ軸に移動される部材の移動精度を正確なものに設定できる。 (14) Since the frame of the machine tool has a unit configuration including a plurality of members such as the bed body 11, the support member 14, the support frame 63, the slider 62, and the unit frame 61, it is easy to mold them. Further, by adjusting the positional relationship of the assembly of each member, the movement precision of the members moved in the X-axis, Y-axis, and Z-axis can be set to be accurate.
(15)後部脚32の上部側を補強リブ41によって補強しているため、後板部24の下部側が前方に傾斜していても、後部脚32の部分の強度及び剛性を確保できる。
(16)ベッド本体11の前端部の下部中央にターンバックル状の調節部材86が設けられている。そして、ロックナット87を緩めて、調節部材86を回転操作することにより、ねじの作用により、ベッド本体11の前下部における中心を中心とした湾曲度合いを調節できる。このため、テーブル走行部43の水平面に対する変形度合いや、傾き角度を調節部材86によって容易に微調整できて、テーブル12の移動精度を向上でき、ひいてはワークの加工精度を向上できる。
(15) Since the upper part of the rear leg 32 is reinforced by the reinforcing rib 41, the strength and rigidity of the rear leg 32 can be ensured even if the lower part of the rear plate part 24 is inclined forward.
(16) A turnbuckle-shaped adjustment member 86 is provided at the center of the lower part of the front end of the bed body 11. Then, by loosening the lock nut 87 and rotating the adjustment member 86, the degree of curvature around the center of the front lower part of the bed body 11 can be adjusted by the action of the screw. Therefore, the degree of deformation and the inclination angle of the table traveling portion 43 with respect to the horizontal plane can be easily finely adjusted by the adjusting member 86, and the movement accuracy of the table 12 can be improved, which in turn can improve the processing accuracy of the workpiece.
(17)ベッド本体11の各部に凹部90や透孔91が形成されているため、この凹部90や透孔91を介して工作機械の内部と外部との間の空気の流通がスムーズになる。このため、工作機械の内外の温度差を抑えることができ、温度歪を小さくできて、ワークの加工精度を向上できる。また、透孔91を介して工作機械の内部の状況を確認したり、点検したり、清掃したりすることが可能になるため、メンテナンス性を向上できる。 (17) Since the recesses 90 and through holes 91 are formed in each part of the bed body 11, air can smoothly circulate between the inside and outside of the machine tool through the recesses 90 and through holes 91. Therefore, the temperature difference between the inside and outside of the machine tool can be suppressed, the temperature distortion can be reduced, and the machining accuracy of the workpiece can be improved. Furthermore, since it becomes possible to check, inspect, and clean the internal condition of the machine tool through the through hole 91, maintainability can be improved.
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
図8及び図9に示すように、ベッド本体11の中央下部の凹部81内の両側には、それぞれ斜面96を有する一対の固定楔部材95が固定されている。ベッド本体11には調節ねじ97が固定位置において回転可能に支持されている。この調節ねじ97には、両側面に斜面98を有する可動楔部材99がその雌ねじ100において螺合されている。そして、可動楔部材99の両側面の斜面98が固定楔部材95の斜面96に圧接している。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described, focusing on the differences from the first embodiment.
As shown in FIGS. 8 and 9, a pair of fixed wedge members 95 each having a slope 96 is fixed to both sides of the recess 81 at the lower center of the bed body 11. An adjustment screw 97 is rotatably supported on the bed body 11 at a fixed position. A movable wedge member 99 having slopes 98 on both sides is screwed into the adjustment screw 97 at its female thread 100. The slopes 98 on both sides of the movable wedge member 99 are in pressure contact with the slopes 96 of the fixed wedge member 95.
従って、調節ねじ97が回転操作されることにより、ねじの作用により、可動楔部材99がZ軸方向の一方または他方へ移動して、楔作用により、固定楔部材95に対して同固定楔部材95の拡開方向またはその逆方向へ移動される。このため、ベッド本体11の撓み量が調節されて、第1ガイドレール45の真直度が調節される。 Therefore, when the adjustment screw 97 is rotated, the movable wedge member 99 moves in one direction or the other in the Z-axis direction due to the action of the screw, and due to the wedge action, the movable wedge member 99 moves against the fixed wedge member 95. 95 in the expansion direction or the opposite direction. Therefore, the amount of deflection of the bed body 11 is adjusted, and the straightness of the first guide rail 45 is adjusted.
(変更例)
本発明は前記第1,第2実施形態に限定されるものではなく、以下のような態様で具体化することも可能である。
(Example of change)
The present invention is not limited to the first and second embodiments, but can be embodied in the following manner.
・ターンバックル状の調節部材86の設置位置を、例えば、ベッド本体11の後部側などの位置に変更すること。
・ターンバックル状の調節部材86の設置数を変更すること。例えば、ベッド本体11の前下部における中央位置に加えて、ベッド本体11の下部における後部位置や両側位置にも設けること。あるいは、ベッド本体11の上下方向中間位置や、上部位置に設けること。
- Changing the installation position of the turnbuckle-shaped adjustment member 86 to, for example, the rear side of the bed body 11.
- Changing the number of turnbuckle-shaped adjustment members 86 installed. For example, in addition to the center position in the front lower part of the bed body 11, it may also be provided at the rear position or both sides of the lower part of the bed body 11. Alternatively, it may be provided at an intermediate position in the vertical direction of the bed body 11 or at an upper position.
・前記実施形態においては、工具として回転砥石を設けたが、その回転砥石に代えて、ドリル,フライス,エンドミル,ホブなど、別の種類の工具を設けること。
・除肉部としての凹部90及び透孔91のうちの一方を省略すること。
- In the above embodiment, a rotating grindstone was provided as a tool, but instead of the rotating grindstone, another type of tool such as a drill, a milling cutter, an end mill, a hob, etc. may be provided.
- Omit one of the recess 90 and the through hole 91 as the thinned part.
・斜辺部としての下部側板部21を省略し、斜辺部を構成するように、上部側板部22を実施形態の下部側板部21と同様に下部側に後退する傾斜状にすること。
・ベッド本体11と支持部材14とを一体化すること。
- The lower side plate part 21 as the oblique side part is omitted, and the upper side plate part 22 is formed into an inclined shape that recedes toward the lower side, similar to the lower side plate part 21 of the embodiment, so as to constitute the oblique side part.
- Integrating the bed body 11 and the support member 14.
・ベッド本体11の変形量を調節するための調節手段として、ベッド本体11に同一軸線上において一対の雄ねじを突設し、両雄ねじ間には、その両雄ねじに螺合するナット状の雌ねじを設けて、その雌ねじにより両雄ねじ間を接近・離間させるように構成すること。 - As an adjustment means for adjusting the amount of deformation of the bed body 11, a pair of male screws are provided protruding from the bed body 11 on the same axis, and a nut-shaped female screw is screwed into both the male screws between the two male screws. The female screws should be provided so that the female screws bring the two male screws closer to each other and separate them.
(他の技術的思想)
前記実施形態及び変更例から把握される技術的思想を以下に列記する。
(A)ベッドの前部の上部に、ワークを支持可能なテーブルが走行されるテーブル走行部を設け、ベッドの底面の3箇所には、ベッドの設置のための脚部を設け、前部側の一対の脚部をテーブル走行部の長さ方向の両端部に配置し、前記テーブル走行部の長さを、その後部側のベッドの幅より長く形成した工作機械。
(Other technical ideas)
The technical ideas understood from the embodiment and modified examples are listed below.
(A) At the top of the front part of the bed, there is a table running part on which a table that can support a work is run, and at three places on the bottom of the bed, there are legs for installing the bed. A machine tool in which a pair of legs are arranged at both ends in the length direction of a table running part, and the length of the table running part is longer than the width of the bed on the rear side of the table running part.
以上のように構成すれば、ベッドを小形化できる。
(B)後部側の前記脚部を前記テーブル走行部の長さ方向の中央の後方に配置した前記技術的思想(A)項に記載の工作機械。
With the above configuration, the bed can be made smaller.
(B) The machine tool according to the technical concept (A), wherein the leg portion on the rear side is arranged behind the center in the length direction of the table traveling portion.
以上のように構成すれば、工作機械を床面などの設置面に安定状態で設置できる。
(C)ベッドの一部に、同一軸線上において対向して設けられた一対の雌ねじ部と、操作部の両端に設けられた雄ねじを前記雌ねじ部に螺合した調節部材とよりなる調節手段を設けた工作機械。
With the above configuration, the machine tool can be stably installed on an installation surface such as a floor.
(C) An adjusting means is provided in a part of the bed, and includes a pair of female threaded portions facing each other on the same axis, and an adjusting member in which male screws provided at both ends of the operating portion are screwed into the female threaded portions. Machine tools installed.
このように構成すれば、調節手段によってベッドを変形させて、テーブルの移動域の水平度や真直度などを調節できる。なお、この構成においては、脚の4点支持など、実施形態以外の他の構成の工作機械にも適用可能である。 With this configuration, the bed can be deformed by the adjustment means to adjust the levelness, straightness, etc. of the movement range of the table. Note that this configuration is also applicable to machine tools with other configurations than the embodiment, such as four-point support for the legs.
(D)前記ベッドの一部には、固定楔部材と、その固定楔部材と係合する可動楔部材とを設け、前記両楔部材の楔作用によってベッドの変形度合いを調節するようにした前記技術的思想(C)項に記載の工作機械。 (D) A part of the bed is provided with a fixed wedge member and a movable wedge member that engages with the fixed wedge member, and the degree of deformation of the bed is adjusted by the wedge action of both the wedge members. The machine tool described in technical concept (C).
このように構成すれば、両楔部材の楔作用によってテーブルの移動域の水平度や真直度などを調節できる。
(E)ベッドの前部に一方向に延在するテーブル走行部を設け、前記調節手段を前記テーブル走行部における長さ方向の中央に対応して配置した工作機械。
With this configuration, the horizontality, straightness, etc. of the movement range of the table can be adjusted by the wedge action of both wedge members.
(E) A machine tool in which a table running section extending in one direction is provided in the front part of the bed, and the adjusting means is arranged corresponding to the center of the table running section in the length direction.
このように構成すれば、テーブル走行部の水平度や真直度などを正確に調節できる。
なお、分割当初の技術分野、背景技術、発明が解決しようとする課題、課題解決手段及び効果は以下のとおりである。
本発明は、ベッドを床面などの設置面に対して3点支持できるようにした工作機械に関するものである。
一般の工作機械は、ベッドがその四隅の4箇所において床面などの設置面に対して支持される、いわゆる4点支持である。このような4点支持は、設置面に対して4点すべてを均等な力で支持させることが難しく、その高さ調整に手間がかかるものである。
この問題に対処するために、特許文献1に開示された工作機械として、ベッドを床面などの設置面に対して3点支持できるようにした構成が提案されている。特許文献1の工作機械は、単純なボックス形状のベッドの下面の3箇所に設置面に対する支持点を設けたものである。
特許文献1に記載の工作機械においては、3点支持であっても、ベッドは単純なボックス形状をなしている。そして、ベッドは、十分な強度や安定性を確保するものを鋳造で構成する必要があるため、大重量になることを回避困難であるばかりでなく、ベッド全体の剛性が低下する。この剛性低下は、ワークに対する加工精度の低下につながる。そして、このようにボックス形状のベッドは、3点で支持すると、不安定になりやすい。また、ベッドは、容積が大きく大重量であるため、固有振動数が低くなり、従って、加工精度に悪影響を与える共振周波数が低くなる結果となる。このように、共振周波数が低くなると、振動の振幅が大きくなって、加工精度の低下が招来される。
本発明の目的は、3点支持構成のベッドにより、ワークに対する加工精度を向上できるようにした工作機械を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明においては、ベッドの底面の3箇所にそのベッドの設置のための脚部を備え、前記ベッドにはベッドの底面を三角形状にするための斜辺部を形成したことを特徴とする。
従って、本発明によれば、工作機械を工場の床面などの設置面に3点支持より支持できる。従って、設置面の平坦度に関わらず、工作機械を安定支持できる。そして、ベッドの底面が三角形状に形成されているため、4点支持の従来の工作機械と比較してベッドを小形化及び軽量化することが可能になる。このようにベッドを小形化できるため、ベッドの剛性が向上し、ワークに対する加工精度を上げることが可能になる。また、ベッドを小形化できるため、工作機械の設置場所の制約が少なくなり、その工作機械の移動や運搬も容易になる。ベッドを軽量化することにより、ベッドの固有振動数を高くすることができる。このため、ベッドの共振周波数が高くなって、加工精度が向上する。
本発明によれば、3点支持構成のベッドにより、ワークに対する加工精度を向上できるという効果を発揮する。
With this configuration, it is possible to accurately adjust the levelness, straightness, etc. of the table traveling section.
The technical field, background art, problem to be solved by the invention, means for solving the problem, and effects at the time of the division are as follows.
The present invention relates to a machine tool in which a bed can be supported at three points on an installation surface such as a floor.
A general machine tool has a so-called four-point support system in which the bed is supported at four locations at its four corners relative to an installation surface such as a floor surface. With such four-point support, it is difficult to support all four points with equal force against the installation surface, and it takes time and effort to adjust the height.
In order to deal with this problem, a configuration has been proposed as a machine tool disclosed in Patent Document 1, in which a bed can be supported at three points on an installation surface such as a floor surface. The machine tool of Patent Document 1 has support points for the installation surface provided at three locations on the bottom surface of a simple box-shaped bed.
In the machine tool described in Patent Document 1, the bed has a simple box shape even if it is supported at three points. Since the bed must be constructed by casting to ensure sufficient strength and stability, it is not only difficult to avoid a large weight, but also the rigidity of the entire bed is reduced. This decrease in rigidity leads to a decrease in machining accuracy for the workpiece. A box-shaped bed like this tends to become unstable if it is supported at three points. Further, since the bed has a large volume and a large weight, the natural frequency becomes low, resulting in a low resonance frequency that adversely affects machining accuracy. As described above, when the resonance frequency decreases, the amplitude of vibration increases, leading to a decrease in processing accuracy.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a machine tool in which machining accuracy for a workpiece can be improved by using a bed with a three-point support configuration.
In order to achieve the above object, the present invention includes legs for installing the bed at three locations on the bottom of the bed, and the bed has an oblique side to make the bottom of the bed triangular. It is characterized by the fact that it has been formed.
Therefore, according to the present invention, the machine tool can be supported on an installation surface such as a factory floor by three-point support. Therefore, the machine tool can be stably supported regardless of the flatness of the installation surface. Furthermore, since the bottom surface of the bed is formed in a triangular shape, the bed can be made smaller and lighter than conventional machine tools with four-point support. Since the bed can be made smaller in this way, the rigidity of the bed is improved, making it possible to increase the accuracy of machining the workpiece. Furthermore, since the bed can be made smaller, there are fewer restrictions on where the machine tool can be installed, and the machine tool can be easily moved and transported. By reducing the weight of the bed, the natural frequency of the bed can be increased. Therefore, the resonant frequency of the bed becomes high, and the processing accuracy improves.
According to the present invention, it is possible to improve the machining accuracy of a workpiece by using a bed having a three-point support structure.
10…ベッド、11…ベッド本体、12…テーブル、14…支持部材、15…加工ユニット、16…回転砥石、20…底板部20…下部側板部、22…上部側板部、23…前板部、24…後板部、25…上板部、26…立板部、27…内側板部、28…開放部、31…前部脚、32…後部脚、43…テーブル走行部、51…オーバーハング部、61…ユニットフレーム、67…側部膨張部、68…補強リブ、69…後部膨張部、73…ボールねじ、74…砥石軸ユニット、77…回転砥石、84…雌ねじ、85…雄ねじ部材、86…調節部材、91…透孔、92…第1補強フレーム、93…第2補強フレーム。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Bed, 11... Bed main body, 12... Table, 14... Support member, 15... Processing unit, 16... Rotary grindstone, 20... Bottom plate part 20... Lower side plate part, 22... Upper side plate part, 23... Front plate part, 24... Rear plate part, 25... Upper plate part, 26... Standing plate part, 27... Inner plate part, 28... Opening part, 31... Front leg, 32... Rear leg, 43... Table running part, 51... Overhang Part, 61... Unit frame, 67... Side expansion part, 68... Reinforcement rib, 69... Rear expansion part, 73... Ball screw, 74... Grindstone shaft unit, 77... Rotary grindstone, 84... Female thread, 85... Male thread member, 86... Adjustment member, 91... Through hole, 92... First reinforcing frame, 93... Second reinforcing frame.
Claims (2)
前記調節手段は、同一軸線上において対向して設けられた一対の雌ねじ部と、操作部の両端に設けられた雄ねじを前記雌ねじ部に螺合した調節部材とよりなる工作機械。 A table running part extending in one direction in which a table capable of supporting a workpiece runs is provided at the front part of the bed, and the degree of curvature of the bed is provided at the front lower part of the bed along the length direction of the table running part. provided with an adjustment means for adjusting the
The adjusting means includes a pair of female threaded parts facing each other on the same axis, and an adjusting member in which male threads provided at both ends of the operating part are screwed into the female threaded parts.
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