JP4749117B2

JP4749117B2 - 工作機械

Info

Publication number: JP4749117B2
Application number: JP2005308625A
Authority: JP
Inventors: 秀行柏木; 尚田所; 康洋中尾
Original assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Current assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Priority date: 2005-10-24
Filing date: 2005-10-24
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2025-10-24
Also published as: JP2007111848A

Description

本発明は、切削工具や研削工具を主軸に装着して加工を行うマシニングセンタ、並びにフライス盤、中ぐり盤、研削盤等の工作機械に関する。特に、工具とワークとの間で垂直送り軸の移動体に送りを与える送り機構をテレスコピックカバー及びジャバラカバーを用いて二重に覆った構成の工作機械に関する。

工作機械の送り機構に切屑、砥粒、クーラント液等が侵入するのを防止するため、テレスコピックカバーやジャバラカバーを用いることは知られている。特許文献１ではテレスコピックカバーの内側に伸縮自在のジャバラカバーを配置し、さらにジャバラカバー内部に外気を導入して正圧にし、工作機械の移動機構に粉塵が侵入するのを防止している。

特開２００３−９４２８４号公報

前述の特許文献１ではジャバラカバーをテレスコピックカバーの内側に配置しており、切屑や砥粒が直接テレスコピックカバーにかかってしまうという問題があった。このように、従来技術のテレスコピックカバーは切屑や砥粒が直接かかり、テレスコピックカバーの隙間に切屑や砥粒が噛み込みやすく、この状態で伸縮が行われると、テレスコピックカバーの摩耗が早まる。するとテレスコピックカバーの内部に入った切屑や砥粒が正圧といえどもジャバラカバーを通り抜け、送り機構に侵入し、案内面やボールねじを損傷させることがあった。また、テレスコピックカバーにかじりが生じ、テレスコピックカバーが破損することがあった。特に高硬度材料のワークの切屑や砥粒が多く飛散する工作機械の場合にこれらの問題があった。
本発明は、従来技術の問題点を解決することを課題としており、本発明の目的は切屑や砥粒がテレスコピックカバーに直接かからず、内部の送り機構に侵入しない構成の工作機械を提供することである。

前述の目的を達成するために、本発明によれば、工具とワークとの間で相対送りを与えワークを加工する工作機械において、垂直送り軸の移動体に送りを与える送り機構を覆い、移動体の移動に伴って伸縮するテレスコピックカバーと、前記移動体の下方の前記テレスコピックカバーの外側を覆い、前記移動体の移動に伴って伸縮するジャバラカバーと、前記ジャバラカバーの上部に設けられ、前記ジャバラカバーの外表面にクーラント液を吐出するジャバラカバー用クーラント吐出ノズルと、前記ジャバラカバーと前記テレスコピックカバーとの間の上部に設けられ、前記テレスコピックカバーの外表面にクーラント液を吐出するテレスコピックカバー用クーラント吐出ノズルとを具備する工作機械が提供される。
切屑や砥粒がまずジャバラカバーにかかるが、ジャバラカバー用クーラント吐出ノズルからのクーラント液により洗い流される。さらに、ジャバラカバーをすり抜けた切屑や砥粒は内側のテレスコピックカバーにかかろうとするが、テレスコピックカバー用クーラント吐出ノズルからのクーラント液により洗い流される。

本発明によれば、テレスコピックカバーはジャバラカバーで覆われ、かつジャバラカバー用クーラント吐出ノズル及びテレスコピックカバー用クーラント吐出ノズルによりテレスコピックカバーには切屑や砥粒が付着することがない。従って、切屑や砥粒がテレスコピックカバーの隙間から内部の送り機構の案内面やボールねじ等に侵入することはない。また、切屑や砥粒がテレスコピックカバーの隙間へ噛み込むこともない。

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明する。図１及び図２を参照して、本実施の形態の工作機械は、主軸に切削工具又は研削工具を装着してワークを切削加工又は研削加工可能な横形マシニングセンタである。このマシニングセンタは、ベッド（図示せず）上を紙面に垂直なＸ軸方向に移動するコラム１と、工具３を装着して回転する主軸５を備え、コラム１に対して上下のＹ軸方向に移動する主軸頭７と、ワークを載置しベッド上を主軸５の軸線と平行なＺ軸方向に移動するテーブル（図示せず）とを有する。工具３でワークを切削加工、研削加工すると切屑が発生し、周辺に飛散する。ワークが高硬度材料の場合は、当然のことながら切屑は硬い。工具３が研削砥石の場合は、ツルーイングやドレッシングにより脱落した砥粒も飛散する。Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向の各送り機構は、案内装置、ボールねじナット装置等で成り、切屑や砥粒が侵入しないようにテレスコピックカバーで覆われている。また、加工領域はスプラッシュガード（図示せず）で囲まれている。必要な場合は、スプラッシュガードの天井に天井シャワークーラント装置（図示せず）を設け、加工部、テーブル、スプラッシュガード内面等に向けてクーラント液を噴射し、切屑や砥粒を洗い流すことができる。

本マシニングセンタの垂直送り軸であるＹ軸のテレスコピックカバーは、第１カバー９、第２カバー１１、第３カバー１３、第４カバー１５、第５カバー１７及び第６カバー１９の６枚のカバーで構成され、下方のカバーほどＺ軸方向に見て後側に重なり合っている。Ｙ軸方向に移動する移動体である主軸頭７は第３カバー１３を貫通して設けられており、コラム１の上部に固定された第１カバー９に対して可動の第２カバー１１及び第３カバー１３が主軸頭７と共にＹ軸方向に上下移動して、主軸頭７の上方のテレスコピックカバーが構成される。主軸頭７の下方のテレスコピックカバーは、主軸頭７と共にＹ軸方向に上下移動する第３カバー１３とコラム１の下部に固定された第６カバー１９との間に、可動の第４カバー１５及び第５カバー１７を有して構成される。第２〜第５カバー１１、１３、１５、１７は、コラム１に固定された左右一対のガイド２１、２３によって案内され、Ｙ軸方向に滑動する。このＹ軸テレスコピックカバーのＺ軸方向後方に、図示しない案内装置、ボールねじナット装置で成るＹ軸送り機構がある。

コラム１はＸ軸方向に移動するが、Ｘ軸のテレスコピックカバーは、ガイド２１、２３と工作機械本体の両側部の固定部材との間にＸ軸カバー２５、２７がそれぞれ設けられて構成される。また、テーブルはＺ軸方向に移動するが、Ｚ軸のテレスコピックカバーは、周知の構造のものを採用でき、詳細説明は省略する。天井シャワークーラント装置から噴出されたクーラント液は、Ｘ軸テレスコピックカバー、主軸頭７の上方のＹ軸テレスコピックカバー、Ｚ軸テレスコピックカバーにはさえぎる物がないので良くかかり、これらテレスコピックカバーに付着しようとする切屑や砥粒を洗い流す。従って、これらのテレスコピックカバーの隙間に切屑や砥粒は入り込みにくく、送り機構への切屑や砥粒の侵入は問題とならない。

しかし、主軸頭７の下方のＹ軸テレスコピックカバーは、主軸頭７が妨げとなって天井シャワークーラント装置からのクーラント液がかかりにくく、また、工具３の下方のすぐ近くなので切屑や砥粒の飛散が多い。すると、主軸頭７の下方のＹ軸テレスコピックカバーには切屑や砥粒が付着しやすい。天井シャワークーラント装置の付属しない工作機械の場合も、主軸頭７の下方のＹ軸テレスコピックカバーには切屑や砥粒が付着しやすい。従って、主軸頭７の下方のＹ軸テレスコピックカバーの外側をジャバラカバー２９で覆って二重カバー構造とする。第３カバー１３の下部からＺ軸方向前方にブラケット３１を設け、ブラケット３１とコラム１の下部との間にジャバラカバー２９の上端と下端とをそれぞれ固定する。

更に、ジャバラカバー２９に付着しようとする切屑や砥粒を洗い流すためジャバラカバー２９の外表面に向けてクーラント液を吐出するジャバラカバー用クーラント吐出ノズル３５をジャバラカバー２９の上部、すなわち本実施の形態では主軸頭７の下部に設ける。また、ジャバラカバー２９をすり抜けて内部に入り、Ｙ軸テレスコピックカバー表面に付着しようとする切屑や砥粒を洗い流すため、テレスコピックカバー外表面に向けてクーラント液を吐出するテレスコピックカバー用クーラント吐出ノズル３７をジャバラカバー２９とテレスコピックカバーとの間の上部、すなわち本実施の形態ではブラケット３１の下部に設ける。クーラント液供給源から供給されるクーラント液は、ジャバラカバー２９及びテレスコピックカバーの幅の全域を洗い流すようにジャバラカバー用クーラント吐出ノズル３５及びテレスコピックカバー用クーラント吐出ノズル３７から吐出する。

このように二重カバー構造並びにジャバラカバー用クーラント吐出ノズル３５及びテレスコピックカバー用クーラント吐出ノズル３７の作用によって、主軸頭７の下方のＹ軸テレスコピックカバーの隙間から内部のＹ軸送り機構に切屑や砥粒が侵入することはない。また、テレスコピックカバーの隙間に切屑や砥粒が噛み込みにくく、テレスコピックカバーの摩耗はほとんどなく、かじり、破損は生じない。テレスコピックカバー用クーラント吐出ノズル３７からテレスコピックカバーにクーラント液を吐出すると、テレスコピックカバーの摺動部の滑潤作用もあり、テレスコピックカバーの低摩耗化に寄与している。

垂直送り軸であるＹ軸のテレスコピックカバーは、主軸頭７の上方と下方にあるが、本発明は、少なくとも下方のテレスコピックカバーをジャバラカバーで覆い、ジャバラカバー用クーラント吐出ノズル及びテレスコピックカバー用クーラント吐出ノズルを設ける構成とするものである。従って、主軸頭７の下方のテレスコピックカバーをジャバラカバーで覆った構成に加えて、主軸頭７の上方のテレスコピックカバーも同様にジャバラカバーで覆い、ジャバラカバー用クーラント吐出ノズル及びテレスコピックカバー用クーラント吐出ノズルを設ける構成としてもよい。また、立形マシニングセンタでも、フライス盤、中ぐり盤、研削盤等あらゆる工作機械の垂直送り軸の送り機構に本発明のテレスコピックカバー、ジャバラカバー、ジャバラカバー用クーラント吐出ノズル及びテレスコピックカバー用クーラント吐出ノズルを設ける構成も本発明に含まれる。

本発明による工作機械の実施の形態の要部断面図である。図１のII−II断面図である。

符号の説明

３工具
７主軸頭
９第１カバー
１１第２カバー
１３第３カバー
１５第４カバー
１７第５カバー
１９第６カバー
２９ジャバラカバー
３５ジャバラカバー用クーラント吐出ノズル
３７テレスコピックカバー用クーラント吐出ノズル

Claims

工具とワークとの間で相対送りを与えワークを加工する工作機械において、
垂直送り軸の移動体に送りを与える送り機構を覆い、移動体の移動に伴って伸縮するテレスコピックカバーと、
前記移動体の下方の前記テレスコピックカバーの外側を覆い、前記移動体の移動に伴って伸縮するジャバラカバーと、
前記ジャバラカバーの上部に設けられ、前記ジャバラカバーの外表面にクーラント液を吐出するジャバラカバー用クーラント吐出ノズルと、
前記ジャバラカバーと前記テレスコピックカバーとの間の上部に設けられ、前記テレスコピックカバーの外表面にクーラント液を吐出するテレスコピックカバー用クーラント吐出ノズルと、
を具備することを特徴とした工作機械。