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JP2006102852A - Machine tool with vertical spindle - Google Patents

Machine tool with vertical spindle Download PDF

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JP2006102852A
JP2006102852A JP2004291191A JP2004291191A JP2006102852A JP 2006102852 A JP2006102852 A JP 2006102852A JP 2004291191 A JP2004291191 A JP 2004291191A JP 2004291191 A JP2004291191 A JP 2004291191A JP 2006102852 A JP2006102852 A JP 2006102852A
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JP
Japan
Prior art keywords
axis
stroke
machine tool
workpiece
spindle
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004291191A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ichiro Ninomiya
一郎 二宮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Makino Milling Machine Co Ltd
Original Assignee
Makino Milling Machine Co Ltd
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Publication date
Application filed by Makino Milling Machine Co Ltd filed Critical Makino Milling Machine Co Ltd
Priority to JP2004291191A priority Critical patent/JP2006102852A/en
Publication of JP2006102852A publication Critical patent/JP2006102852A/en
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Abstract

【課題】 段取り作業のとき、テーブルを主軸頭から引き離し、ワークや吊り具が主軸頭と干渉しないようにした立形主軸を有した工作機械を提供する。
【解決手段】 立形主軸を有した工作機械において、X、Y、Z軸のそれぞれのストロークA、B、Cが加工領域を形成し、テーブル19がY軸のストロークBを超えて、退避ストロークbの退避位置Eまで移動できるようにY軸を伸長し、段取り作業のとき、テーブル19を退避ストロークbの退避位置Eに退避させるようにした。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a machine tool having a vertical spindle in which a table is pulled away from a spindle head during setup work so that a workpiece and a lifting tool do not interfere with the spindle head.
In a machine tool having a vertical spindle, the strokes A, B, and C of the X, Y, and Z axes form a machining area, and the table 19 exceeds the stroke B of the Y axis so that the retreat stroke The Y-axis is extended so that it can be moved to the retracted position E of b, and the table 19 is retracted to the retracted position E of the retracted stroke b at the time of setup work.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、ワークと工具とをX、Y、Z軸の3軸方向に相対移動させて、ワークを加工するNCフライス盤や立形マシニングセンタなどの立形主軸を有した工作機械に関する。   The present invention relates to a machine tool having a vertical spindle such as an NC milling machine or a vertical machining center for machining a workpiece by moving a workpiece and a tool relative to each other in three directions of X, Y, and Z axes.

先端部に工具を装着する立形の主軸を有した主軸頭とワークを固定するテーブルとの間で、X、Y、Z軸の3軸方向の相対移動を行ってワークを加工する立形マシニングセンタは、特許文献1に開示されている。特許文献1の図1を参照すると、ベッド1上の後部にコラム3が立設され、コラム3の前面にサドル5がX軸方向に移動可能で、そのサドル5の前面に主軸頭11がZ軸方向に移動可能になっている。ベッド1上の前部にテーブル17がY軸方向に移動可能になっている。
一般に工作機械は、機械の大きさを表わす仕様であるX、Y、Z軸のストローク、すなわち、各軸の移動量を決定して、その移動量を確保して、その機械ができるだけコンパクトになるように設計している。同図に示す立形マシニングセンタも同様に、X、Y、Z軸のストロークの範囲内をサドル、テーブル、主軸頭が移動可能になっている。X、Y、Z軸のストロークが、通常のワーク加工時のワークと工具との相対移動の範囲を示しており、本願においては、このX、Y、Z軸のストローク内の空間領域を加工領域という。
A vertical machining center that processes a workpiece by performing relative movement in the three axes of the X, Y, and Z axes between a spindle head having a vertical spindle that mounts a tool at the tip and a table that fixes the workpiece. Is disclosed in Patent Document 1. Referring to FIG. 1 of Patent Document 1, a column 3 is erected on the rear portion of the bed 1, and a saddle 5 is movable in the X-axis direction on the front surface of the column 3, and a spindle head 11 is Z on the front surface of the saddle 5. It can move in the axial direction. A table 17 is movable in the Y-axis direction at the front of the bed 1.
In general, a machine tool determines the strokes of the X, Y, and Z axes, which are specifications representing the size of the machine, that is, the amount of movement of each axis, and secures the amount of movement to make the machine as compact as possible. Designed to be Similarly, in the vertical machining center shown in the figure, the saddle, the table, and the spindle head are movable within the stroke range of the X, Y, and Z axes. The strokes of the X, Y, and Z axes indicate the range of relative movement between the workpiece and the tool during normal workpiece machining. In the present application, the space area within the strokes of the X, Y, and Z axes is the machining area. That's it.

特開2001−87964号公報JP 2001-87964 A

前述の特許文献1に記載された立形マシニングセンタは、サドル、テーブル及び主軸頭の移動量は、設計上決定した加工領域のX、Y、Z軸のストロークの範囲内である。例えば、テーブルの前後方向の移動、すなわち、Y軸の移動は、加工領域として決定されたY軸のストロークしか移動することができない。テーブルがY軸のストロークしか移動することができないので、ワークを取付けたり取外したりする作業(以下段取り作業という)を行うとき、ワークや吊り具が主軸頭と干渉して、作業性が悪く危険であるという問題点があった。
本発明は、この問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、段取り作業のとき、加工領域のY軸のストロークを超えて、テーブルを主軸頭から離れる方向に引き離し、ワークや吊り具が主軸頭と干渉しないようにした立形主軸を有した工作機械を提供することである。
In the vertical machining center described in Patent Document 1, the movement amounts of the saddle, the table, and the spindle head are within the stroke ranges of the X, Y, and Z axes of the machining area determined by design. For example, the movement of the table in the front-rear direction, that is, the movement of the Y axis can move only the stroke of the Y axis determined as the machining area. Since the table can move only in the Y-axis stroke, when performing work to install or remove the work (hereinafter referred to as setup work), the work or the lifting tool interferes with the spindle head, resulting in poor workability and danger. There was a problem that there was.
The present invention was made to solve this problem, and the object of the present invention is to pull the table away from the spindle head beyond the Y-axis stroke of the machining area during setup work. It is an object of the present invention to provide a machine tool having a vertical spindle that prevents a workpiece or a lifting tool from interfering with the spindle head.

前述の目的を達成するために、本発明によれば、基台であるベッド上の後部に立設したコラムの前面に左右方向(X軸)に移動するサドルが設けられ、そのサドルの前面に上下方向(Z軸)に移動する主軸頭を有し、前記ベッド上の前部に前後方向(Y軸)に移動するテーブルが設けられた立形主軸を有した工作機械において、ワークと工具とを相対移動させるX、Y、Z軸のそれぞれのストロークA、B、Cが、ワーク加工時の加工領域を形成し、テーブルが加工領域のY軸のストロークBを超えて、退避ストロークbの退避位置Eまで移動できるようにY軸を伸長し、テーブルを退避ストロークbの退避位置Eへ退避及び/又は加工領域のY軸のストロークBへ戻す退避・戻しスイッチを設け、ワークの取付け取外し作業のとき、テーブルを退避ストロークbの退避位置Eへ退避させるようにした立形主軸を有した工作機械が提供される。
このように、Y軸を伸長して、段取り作業のとき、テーブルを加工領域のY軸のストロークBを超えて、退避ストロークbの退避位置Eまで移動させるようにしたので、段取り作業がし易すく安全である。
In order to achieve the above-described object, according to the present invention, a saddle that moves in the left-right direction (X-axis) is provided on the front surface of a column that is erected on the rear of a bed that is a base, and the front surface of the saddle. In a machine tool having a vertical spindle having a spindle head that moves in the vertical direction (Z-axis) and a table that moves in the front-rear direction (Y-axis) at the front of the bed, The X, Y, and Z axis strokes A, B, and C that move relative to each other form a machining area when machining the workpiece, and the table exceeds the Y axis stroke B of the machining area, and the evacuation stroke b is evacuated. The Y-axis is extended so that it can move to position E, and a retract / return switch is provided to retract the table to the retract position E of the retract stroke b and / or return to the Y-axis stroke B of the machining area. When the table The retraction stroke b machine tool having a vertical machining spindle which is adapted to retract to the retracted position E is provided.
As described above, since the Y-axis is extended and the table is moved to the retracted position E of the retracting stroke b beyond the Y-axis stroke B of the machining area at the time of the setting operation, the setup operation is easy. It is safe.

本発明によれば、段取り作業のとき、テーブルが加工領域のY軸のストロークBを超えて、退避ストロークbの退避位置Eまで移動可能にしたので、テーブルが主軸頭から引き離され、ワークや吊り具が主軸頭と干渉しないようになった。そのため、段取り作業の作業性が良く、作業が安全に行える。   According to the present invention, at the time of setup work, the table can be moved to the retracted position E of the retracting stroke b beyond the Y-axis stroke B of the machining area. The tool no longer interferes with the spindle head. Therefore, the workability of the setup work is good and the work can be performed safely.

以下、本発明による立形主軸を有した工作機械の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の実施の形態を示す立形主軸を有した工作機械の右側面図である。図1において、立形主軸を有した工作機械は、基台であるベッド1上の後部1aにコラム3が立設されている。コラム3の前面に機械の正面から見て左右方向、すなわち、X軸方向(紙面垂直方向)に伸長するガイド5が設けられている。そのガイド5にサドル7が係合され、図示せず駆動モータにより、矢印Xの方向に移動可能になっている。サドル7の前面に上下方向、すなわち、Z軸方向に伸長するガイド9が設けられている。そのガイド9に主軸頭11が係合され、図示せず駆動モータにより、矢印Zの方向に移動可能になっている。主軸頭11には立形の主軸13を有して、駆動モータ15により回転可能になっている。主軸13の先端部には図示せずクランプ装置が設けられており、加工用の工具が装着されるようになっている。   Hereinafter, preferred embodiments of a machine tool having a vertical spindle according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a right side view of a machine tool having a vertical spindle showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a machine tool having a vertical spindle has a column 3 erected on a rear portion 1a on a bed 1 as a base. A guide 5 extending in the left-right direction as viewed from the front of the machine, that is, in the X-axis direction (perpendicular to the paper surface) is provided on the front surface of the column 3. A saddle 7 is engaged with the guide 5 and is movable in the direction of arrow X by a drive motor (not shown). A guide 9 extending in the vertical direction, that is, in the Z-axis direction is provided on the front surface of the saddle 7. A spindle head 11 is engaged with the guide 9 and is movable in the direction of arrow Z by a drive motor (not shown). The spindle head 11 has a vertical spindle 13 and can be rotated by a drive motor 15. A clamp device (not shown) is provided at the tip of the main shaft 13 so that a machining tool is mounted.

ベッド1の前部1bの上面に、機械の正面から見て前後方向、すなわち、Y軸方向(紙面左右方向)に伸長するガイド17が設けられている。そのガイド17にテーブル19が係合され、図示せず駆動モータにより、矢印Yの方向に移動可能になっている。テーブル19には、図示せず取付け具により、ワーク21が取付けられる。ワーク21は機械の大きさによって異なるが、通常重量物であるので、ワイヤロープなどの吊り具23で吊り、クレーンなどを使って移動される。   A guide 17 is provided on the upper surface of the front portion 1b of the bed 1 so as to extend in the front-rear direction as viewed from the front of the machine, that is, in the Y-axis direction (left-right direction on the paper surface). A table 19 is engaged with the guide 17 and is movable in the direction of arrow Y by a drive motor (not shown). A work 21 is attached to the table 19 by a fixture (not shown). Although the workpiece 21 varies depending on the size of the machine, it is usually a heavy object, so it is suspended by a lifting tool 23 such as a wire rope and moved using a crane or the like.

工作機械は、X、Y、Z軸の移動量、すなわち、X、Y、Z軸のそれぞれのストロークA、B、Cがワーク加工時の加工領域を形成している。ストロークA、Cは図示していないが、Y軸のストロークBは図1に表示している。ワークと工具とを相対移動させる範囲は、X、Y、Z軸のストロークA、B、Cの大きさで決まる。通常の立形主軸を有した工作機械においては、図1に示すように、テーブル19をY軸のストロークBの最も左側に寄せた状態(テーブル19を実線で表示)で、ワーク21を取付けたり取外したりの作業を行う。従来の工作機械では、段取り作業を行うために、テーブル19を最も左側(機械の正面側)に寄せても、テーブル19の一部分が主軸頭11の下部にかかっている。ワーク21を吊り具23で上げ降ろしするとき、ワーク21や吊り具23が主軸頭11と干渉して、作業性が悪く、非常に危険である。   In the machine tool, the movement amounts of the X, Y, and Z axes, that is, the strokes A, B, and C of the X, Y, and Z axes each form a machining area when machining a workpiece. Although strokes A and C are not shown, the Y-axis stroke B is shown in FIG. The range in which the workpiece and the tool are relatively moved is determined by the size of the strokes A, B, and C on the X, Y, and Z axes. In a machine tool having a normal vertical spindle, as shown in FIG. 1, the workpiece 21 is mounted with the table 19 being moved to the leftmost side of the stroke B of the Y axis (the table 19 is indicated by a solid line). Remove or perform work. In the conventional machine tool, even if the table 19 is moved to the leftmost side (the front side of the machine) in order to perform the setup operation, a part of the table 19 rests on the lower part of the spindle head 11. When the work 21 is lifted and lowered by the lifting tool 23, the work 21 and the lifting tool 23 interfere with the spindle head 11, so that workability is poor and extremely dangerous.

本発明は、段取り作業の作業性を良くして、安全に作業ができるようにするために、通常の加工領域のストロークの内、Y軸のストロークBについて、更に退避ストロークbを伸長して、テーブル19を退避位置Eに移動可能にした。退避位置Eは、テーブル19と主軸頭11が干渉しない位置、すなわち、図1において一点鎖線で示した位置である。通常の加工のときは、ワークと工具とはY軸のストロークBの範囲内で相対移動し、段取り作業のときは、テーブル19をY軸のストロークbの退避位置Eに移動させる。テーブル19を退避位置Eに移動させたり、Y軸のストロークBに戻したりする場合は、図示せず退避・戻しスイッチにより、テーブル19は自動又は手動で移動可能になっている。
本実施の形態では、テーブル19を退避位置Eに退避させるために、Y軸を前方に伸長して、Y軸のストロークBに更に退避ストロークbを伸長して退避位置Eを設けた。しかし、別の実施の形態として、X軸を左方又は右方に伸長して、X軸のストロークAに更に退避ストロークa(図示せず)を伸長して、サドル7を退避位置D(図示せず)に退避させて、テーブル19と主軸頭11が干渉しないようにしてもよい。
In the present invention, in order to improve the workability of the setup work and to enable safe work, the retraction stroke b is further extended with respect to the stroke B of the Y axis in the stroke of the normal machining area, The table 19 can be moved to the retreat position E. The retreat position E is a position where the table 19 and the spindle head 11 do not interfere with each other, that is, a position indicated by a one-dot chain line in FIG. During normal machining, the workpiece and the tool move relative to each other within the range of the Y-axis stroke B, and during setup work, the table 19 is moved to the retracted position E of the Y-axis stroke b. When the table 19 is moved to the retracted position E or returned to the Y-axis stroke B, the table 19 can be moved automatically or manually by a retract / return switch (not shown).
In the present embodiment, in order to retract the table 19 to the retracted position E, the Y axis is extended forward, and the retracted stroke b is further extended to the stroke B of the Y axis to provide the retracted position E. However, as another embodiment, the X-axis is extended to the left or right, the retracting stroke a (not shown) is further extended to the X-axis stroke A, and the saddle 7 is moved to the retracted position D (see FIG. The table 19 and the spindle head 11 may not interfere with each other.

本発明の実施の形態を示す立形主軸を有した工作機械の右側面図である。1 is a right side view of a machine tool having a vertical main shaft showing an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ベッド
3 コラム
7 サドル
11 主軸頭
19 テーブル
21 ワーク
23 吊り具
1 bed 3 column 7 saddle 11 spindle head 19 table 21 work 23 lifting tool

Claims (1)

基台であるベッド上の後部に立設したコラムの前面に左右方向(X軸)に移動するサドルが設けられ、そのサドルの前面に上下方向(Z軸)に移動する主軸頭を有し、前記ベッド上の前部に前後方向(Y軸)に移動するテーブルが設けられた立形主軸を有した工作機械において、
ワークと工具とを相対移動させるX、Y、Z軸のそれぞれのストロークA、B、Cが、ワーク加工時の加工領域を形成し、
テーブルが加工領域のY軸のストロークBを超えて、退避ストロークbの退避位置Eまで移動できるようにY軸を伸長し、
テーブルを退避ストロークbの退避位置Eへ退避及び/又は加工領域のY軸のストロークBへ戻す退避・戻しスイッチを設け、
ワークの取付け取外し作業のとき、テーブルを退避ストロークbの退避位置Eへ退避させることを特徴とする立形主軸を有した工作機械。
A saddle that moves in the left-right direction (X-axis) is provided on the front surface of the column erected on the rear part of the bed that is the base, and has a spindle head that moves in the vertical direction (Z-axis) on the front surface of the saddle, In a machine tool having a vertical spindle provided with a table that moves in the front-rear direction (Y-axis) at the front part on the bed,
The strokes A, B, and C of the X, Y, and Z axes that move the workpiece and the tool relative to each other form a machining area when machining the workpiece,
Extend the Y axis so that the table can move to the retracted position E of the retracting stroke b beyond the Y-axis stroke B of the machining area,
A retract / return switch for retracting the table to the retract position E of the retract stroke b and / or returning to the Y-axis stroke B of the machining area is provided.
A machine tool having a vertical spindle characterized in that the table is retracted to the retracted position E of the retracting stroke b during the work of removing and attaching the workpiece.
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