JPH10286734A

JPH10286734A - 門形工作機械

Info

Publication number: JPH10286734A
Application number: JP9398497A
Authority: JP
Inventors: Shigetomo Sakamoto; 繁友坂元; Takao Date; 隆夫伊達
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1997-04-11
Filing date: 1997-04-11
Publication date: 1998-10-27

Abstract

(57)【要約】【課題】高剛性で、高度なマシン座標軸精度を容易に
確保でき、型彫盤等において要求される重・高速切削に
おいても高い加工精度を得ることができる主要構造体に
よる門形工作機械を提供すること。【解決手段】ベッド１上にワークテーブル５がＸ軸方
向に移動可能に設けられ、ベッド５の両側に立てられた
左右のコラム７、９間にクロスレール１１が水平に掛け
渡され、クロスレール１１にサドル１５がＹ軸方向に移
動可能に設けられている門形工作機械において、左右の
コラム７、９とクロスレール１１とを一体鋳造品により
構成する。また、ベッド１の左右両側にコラム載置用の
張り出し台部２５、２７をベッド１と一体鋳造し、張り
出し台部２５、２７上にコラム７、９を載置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、門形工作機械に
関し、特に中小サイズのモールド金型の加工を行う門形
型彫盤等の門形工作機械の主要構造体に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】門形工作機械は、ベッド上にワークテー
ブルがＸ軸方向に移動可能に設けられ、前記ベッドの両
側に立てられた左右のコラム間にクロスレールが水平に
掛け渡され、前記クロスレールにサドルがＹ軸方向に移
動可能に設けられ、サドルにラムがＺ軸方向に移動可能
に設けられている。

【０００３】従来の門形工作機械は、工作機械の主要構
造体をなす左右のコラムとクロスレールとが各々個別の
鋳造品により構成され、ボルト締結により門形に組み立
てられ、左右のコラムは、ベッドの据付面（床面）上に
設置される。

【０００４】従来の門形工作機械は、大型、長尺のワー
ク加工を行えるよう、ワークテーブルのＸ軸ストローク
がサドルのＹ軸ストロークより長い形態をなしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】コラムとクロスレール
とがボルトにより締結された主要構造体のものでは、コ
ラム・クロスレール間の剛性が低く、Ｙ軸方向に振動が
発生し易い。また、コラムとクロスレールとの接合面の
加工精度がマシン座標軸精度に直接影響を与えるため、
マシン座標軸精度の高精度化が難しい。

【０００６】ベッドに関しては、コラムがベッドとは別
に据付面に設置されているため、据付面の変化がマシン
座標軸精度に直接影響し、コラムとベッドとの相対的変
位が発生し易い。

【０００７】特に、金型加工を行う型彫盤では、重切削
が行われる上で、切削速度の高速化、加工精度の高精度
化が要求されており、このような型彫盤において要求さ
れる加工速度、加工精度を上述のような従来の主要構造
体による門形型彫盤において得ることが難しい。

【０００８】型彫盤による金型加工では、高価な材料の
ワークを加工するため、オペレータは、ワークテーブル
上のワークや主軸に取り付けられている工具の刃先を確
認する必要があるが、従来の門形工作機械では、ワーク
テーブルのＸ軸ストロークが長く、ワークテーブル上の
ワークや主軸に対するアプローチ性について特に考慮が
なされていないため、ワークテーブル上のワークや主軸
に対する接近性が悪く、オペレータによる作業性が悪
い。

【０００９】この発明は、上述の如き問題点に着目して
なされたものであり、高剛性で、高度なマシン座標軸精
度を容易に確保でき、型彫盤等において要求される重・
高速切削においても高い加工精度を得ることができ、さ
らにはワークテーブル上のワークや主軸に対するアプロ
ーチ性について改善され、オペレータの作業性の向上を
図ることができる主要構造体による門形工作機械を提供
することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１による門形工作機械は、ベッド上にワー
クテーブルがＸ軸方向に移動可能に設けられ、前記ベッ
ドの両側に立てられた左右のコラム間にクロスレールが
水平に掛け渡され、前記クロスレールにサドルがＹ軸方
向に移動可能に設けられている門形工作機械において、
前記左右のコラムと前記クロスレールとが一体鋳造品に
より構成されているものである。

【００１１】この発明による門形工作機械では、左右の
コラムとクロスレールとが一体鋳造品により構成されて
おり、コラム・クロスレール間の剛性が高い。また、コ
ラムとクロスレールとの位置精度、ついてはマシン座標
軸精度が一体鋳造精度によって決まる。

【００１２】請求項２による門形工作機械は、請求項１
に記載の門形工作機械において、前記左右のコラムと前
記クロスレールは各々箱形構造をなし、その各々の内部
に傾斜補強リブが一体鋳造されているものである。

【００１３】この発明による門形工作機械では、コラム
とクロスレールとが各々箱形構造をなし、その各々の内
部に傾斜補強リブが一体鋳造されており、左右のコラム
とクロスレールとが一体鋳造品により構成されているこ
とに併せて高剛性が得られる。

【００１４】請求項３による門形工作機械は、請求項１
または２に記載の門形工作機械において、前記ベッドは
左右両側にコラム載置用の張り出し台部を一体鋳造さ
れ、前記張り出し台部上に前記コラムが載置されている
ものである。

【００１５】この発明による門形工作機械では、ベッド
と一体鋳造された張り出し台部上にコラムが設置され、
コラムとベッドとの相対的位置関係が高精度に決まり、
両者間で相対的変位を発生することがない。

【００１６】請求項４による門形工作機械は、請求項１
〜３の何れかに記載の門形工作機械において、前記ワー
クテーブルのＸ軸ストロークが前記サドルのＹ軸ストロ
ークより短いものである。

【００１７】この発明による門形工作機械では、Ｘ軸ス
トロークが短く、このことにより主軸位置、ワークテー
ブル上のワークに対するアプローチ性が改善される。

【００１８】請求項５による門形工作機械は、請求項１
〜４の何れかに記載の門形工作機械において、前記ベッ
ドはワークテーブルのリニアガイド部を左右に有し、左
右のリニアガイド部間が開口によってベッド前方に開放
され、オペレータが左右のリニアガイド部間に進入し得
るように構成されているものである。

【００１９】この発明による門形工作機械では、左右の
リニアガイド部間が開口によってベッド前方に開放さ
れ、オペレータが左右のリニアガイド部間に進入するこ
とができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
面を用いて詳細に説明する。

【００２１】図１〜図６はこの発明による門形工作機械
の一つの実施の形態を示している。

【００２２】門形工作機械は、ベッド１と、ベッド１上
に設けられたＸ軸リニアガイドレール３上をＸ軸方向
（テーブル前後移動方向）に移動可能に設けられたワー
クテーブル５と、ベッド１の左右両側に立てられた左右
のコラム７、９およびこのコラム７、９間に水平に掛け
渡されたクロスレール１１と、クロスレール１１に設け
られたＹ軸リニアガイドレール１３に係合してＹ軸方向
（主軸頭左右移動方向）に移動可能なサドル１５と、サ
ドル１５にＺ軸方向に移動可能に設けられたラム１７
と、ラム１７に取り付けられた主軸頭１９とを有してい
る。

【００２３】左右のコラム７、９とクロスレール１１と
は一体鋳造品により構成されており、全体で一体構造の
π形（門形）をなしている。コラム７、９とクロスレー
ル１１とは、図３、図４に示されているように、各々箱
形構造をなし、その各々の内部に傾斜補強リブ２１、２
３を一体鋳造されている。

【００２４】ベッド１は左右両側にコラム載置用の張り
出し台部２５、２７をウィング状に一体鋳造され、Ｔ形
をなしている。張り出し台部２５、２７上には上述のコ
ラム・クロスレール一体鋳造構造体のコラム７、９が載
置され、剛固にボルト締結（図示省略）されている。

【００２５】コラム載置用張り出し台部２５、２７の上
面（コラム載置面）２５ａ、２７ａは、Ｘ軸リニアガイ
ドレール３のガイド基準面３ａと同一高さ位置にあり、
コラム載置用張り出し台部２５、２７の上面２５ａ、２
７ａはＸ軸リニアガイドレール３の取付面部１ａ等と同
時加工によって精度よく仕上げられる。

【００２６】ベッド１は左右のリニアガイド部３間が開
口２９によってベッド前方に開放され、オペレータが左
右のリニアガイド部３間に設置された作業台部３１に進
入し得るように構成されている。なお、図５、図６にお
いて、３３は後側のＸ軸送りねじの軸受部であり、３５
が前側のＸ軸送りねじの軸受部である。

【００２７】ワークテーブル５のＸ軸ストロークは１〜
１．５ｍ程度に、サドル１５のＹ軸ストロークは２〜
２．５ｍ程度に設定され、ワークテーブル５のＸ軸スト
ロークがサドル１５のＹ軸ストロークより短い構造にな
っている。

【００２８】上述のような構成による門形工作機械で
は、左右のコラム７、９とクロスレール１１とが一体鋳
造品により構成されているから、コラム・クロスレール
間の剛性が組立式（ボルト締結式）のものに比して格段
に高くなり、特にＹ軸方向の振動減衰性が向上し、加工
精度の向上が図られる。

【００２９】また、コラム７、９とクロスレール１１と
の相対的な位置精度は、コラム７、９とクロスレール１
１との一体鋳造精度によって決まり、このことによりマ
シン座標軸精度の向上が容易に図られる。

【００３０】また、コラム７、９とクロスレール１１と
が一体鋳造品により構成されていることによって、部品
点数、加工面数が削減され、コストダウンが図られる。

【００３１】また、左右のコラム７、９とクロスレール
１１とが各々箱形構造をなし、その各々の内部に傾斜補
強リブ２１、２３が一体鋳造されていることによって
も、コラム・クロスレールの剛性が高くなり、加工精度
の向上が図られる。

【００３２】コラム７、９がベッド１と一体鋳造された
張り出し台部２５、２７上に設置されていることによ
り、コラム７、９とベッド１との相対的位置関係が高精
度に決まり、両者間で相対的変位を発生することがない
から、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のマシン座標軸精度（相対精
度）が容易に得られるようになる。

【００３３】これらのことにより、高剛性で、高度なマ
シン座標軸精度を容易に確保でき、型彫盤等において要
求される重・高速切削においても高い加工精度を得るこ
とができるようになる。

【００３４】上述の構成による門形工作機械は、主とし
て中小サイズのモールド金型の加工を行う小型機種の部
類に入る型彫盤に適用される。ワークテーブル５のＸ軸
ストロークがサドル１５のＹ軸ストロークより短いスト
ローク仕様のものでは、特にＸ軸ストロークが門形マシ
ニングセンタ等に比して短いことにより、主軸位置、ワ
ークテーブル５上のワークに対するアプローチ性が改善
され、操作性、保守性が向上する。また、Ｘ軸ストロー
クが短い門形であることから、機械後方からの段取り等
の作業も容易に行われ得るようになる。

【００３５】また、Ｘ軸ストロークがＹ軸ストロークよ
り短いことから、機械全体がコンバクトになり、小さい
スペースで据え付けることができ、機械の運搬性もよ
い。

【００３６】また、左右のリニアガイド部３間が開口２
９によってベッド前方に開放され、オペレータが左右の
リニアガイド部３間に設置された作業台部３１に進入し
得るように構成されているから、オペレータが作業台部
３１上に乗って作業することで、主軸位置、ワークテー
ブル５のワークに対するアプローチ性が改善され、操作
性、保守性が向上する。

【００３７】以上に於ては、この発明を特定の実施の形
態について詳細に説明したが、この発明は、これに限定
されるものではなく、この発明の範囲内にて種々の実施
の形態が可能であることは当業者にとって明らかであろ
う。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明から理解される如く、請求項
１による門形工作機械でによれば、右のコラムとクロス
レールとが一体鋳造品により構成されていることによ
り、コラム・クロスレール間の剛性が高くなり、特にＹ
軸方向の振動減衰性が向上し、加工精度の向上が図られ
ると共に、部品点数、加工面数が削減され、コストダウ
ンも図られる。また、左右のコラムとクロスレールとの
相対的な位置精度はコラムとクロスレールの一体鋳造精
度によって決まるから、マシン座標軸精度の向上が容易
に図られる。

【００３９】請求項２による門形工作機械によれば、コ
ラムとクロスレールとが各々箱形構造をなし、その各々
の内部に傾斜補強リブが一体鋳造されているから、左右
のコラムとクロスレールとが一体鋳造品により構成され
ていることに併せて高剛性が得られ、Ｙ軸方向の振動減
衰性が向上し、加工精度の向上が図られる。

【００４０】請求項３による門形工作機械によれば、ベ
ッドと一体鋳造された張り出し台部上にコラムが設置さ
れ、コラムとベッドとの相対的位置関係が高精度に決ま
り、両者間で相対的変位を発生することがないから、Ｘ
軸、Ｙ軸、Ｚ軸のマシン座標軸精度（相対精度）が容易
に得られるようになり、ついては、高い加工精度が得ら
れるるようになる。

【００４１】請求項４による門形工作機械によれば、Ｘ
軸ストロークが短いことにより、主軸位置、ワークテー
ブル上のワークに対するアプローチ性が改善され、操作
性、保守性が向上する。

【００４２】請求項５による門形工作機械によれば、左
右のリニアガイド部間が開口によってベッド前方に開放
され、オペレータが左右のリニアガイド部間に進入する
ことができるから、主軸位置、ワークテーブル上のワー
クに対するアプローチ性が改善され、操作性、保守性が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による門形工作機械の一つの実施の形
態を示す斜視図である。

【図２】この発明による門形工作機械の一つの実施の形
態を示す組立分解斜視図である

【図３】この発明による門形工作機械のコラム・クロス
レール一体鋳造構造体の一つの実施の形態を示す正面図
である。

【図４】この発明による門形工作機械のコラム・クロス
レール一体鋳造構造体の一つの実施の形態を示す側面図
である。

【図５】この発明による門形工作機械のベッドの一つの
実施の形態を示す平面図である。

【図６】この発明による門形工作機械のベッドの一つの
実施の形態を示す側面図である。

【符号の説明】

１ベッド３Ｘ軸リニアガイドレール５ワークテーブル７、９コラム１１クロスレール１３Ｙ軸リニアガイドレール１５サドル１７ラム１９主軸頭２１、２３傾斜補強リブ２５、２７張り出し台部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベッド上にワークテーブルがＸ軸方向に
移動可能に設けられ、前記ベッドの両側に立てられた左
右のコラム間にクロスレールが水平に掛け渡され、前記
クロスレールにサドルがＹ軸方向に移動可能に設けられ
ている門形工作機械において、前記左右のコラムと前記クロスレールとが一体鋳造品に
より構成されていることを構成されていることを特徴と
する門形工作機械。
【請求項２】前記左右のコラムと前記クロスレールは
各々箱形構造をなし、その各々の内部に傾斜補強リブが
一体鋳造されていることを特徴とする請求項１に記載の
門形工作機械。
【請求項３】前記ベッドは左右両側にコラム載置用の
張り出し台部を一体鋳造され、前記張り出し台部上に前
記コラムが載置されていることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の門形工作機械。
【請求項４】前記ワークテーブルのＸ軸ストロークが
前記サドルのＹ軸ストロークより短いことを特徴とする
請求項１〜３の何れかに記載の門形工作機械。
【請求項５】前記ベッドはワークテーブルのリニアガ
イド部を左右に有し、左右のリニアガイド部間が開口に
よってベッド前方に開放され、オペレータが左右のリニ
アガイド部間に進入し得るように構成されていることを
特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の門形工作機
械。