JPH08197361A

JPH08197361A - 工作機械

Info

Publication number: JPH08197361A
Application number: JP7008126A
Authority: JP
Inventors: Satoru Uemura; 悟植村; Koichi Sakai; 浩一酒井
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1995-01-23
Filing date: 1995-01-23
Publication date: 1996-08-06
Also published as: CN1139035A; CN1095722C

Abstract

(57)【要約】【目的】工具マガジンを備えたマシニングセンタ等の工
作機械において、コンパクト化及びコストダウンを図る
ことを目的とする。【構成】ベッド１０と、このベッド１０上に左右方向に
進退可能に設けられたコラム１２と、このコラム１２に
上下方向に進退可能に設けられたＹ軸スライダ１４と、
このＹ軸スライダ１４上に前後方向に進退可能に設けら
れた主軸ヘッド１８と、工具Ｔが着脱可能に装着される
とともに主軸ヘッド１８に主軸ヘッド１８の進退方向と
平行な軸線回りに回転可能に設けられた主軸２２と、固
定側に設けられ、複数の工具Ｔを前記主軸ヘッド１８の
進退方向と平行な軸線周りで回転割出し可能にかつ着脱
可能に保持する工具マガジン５０とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工具マガジンを備えた
マシニングセンタ等の工作機械に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、工具マガジンを備えた工作機械に
は、例えば、実開平３−２９２３４号公報に示すものが
ある。このものは、図７に示すように、ベッド１００上
に前後方向（Ｚ軸方向）に移動可能に移動ベース１０１
が載置され、この移動ベース１０１上に左右方向（Ｘ軸
方向）に移動可能にコラム１０２が載置されている。こ
のコラム１０２には上下方向（Ｙ軸方向）に移動可能に
主軸ヘッド１０３が設けられ、この主軸ヘッド１０３に
主軸１０４がＺ軸と平行な軸線回りに回転可能に支承さ
れている。このように３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）スライド式
となった構成を基本とし、ベッド１００上にマガジン支
持ベース１０５を設置し、このマガジン支持ベース１０
５上でコラム１０２の上方位置に複数の工具Ｔを保持保
管する工具マガジン１０６と、工具交換アーム１０７を
備えた自動工具交換装置１０８と、工具交換アーム１０
７との工具受渡し位置まで工具Ｔを工具マガジン１０６
から移送する移送装置１０９とをベッド１００のＸ軸方
向幅内に設け、コンパクト化及び高速化を図ったもので
ある。

【０００３】上記において、前記コラム１０３が載置さ
れた移動ベース１０１上には図示のようにコラム１０３
の移動にともなって伸縮し、コラム１０３を案内支持す
る図略の案内レールを覆うスライド式の保護カバー１１
０が設けられており、また、移動ベース１０１のＺ軸方
向移動にともなって伸縮し、コラム１０２の前面側で移
動ベース１０１を案内支持する案内レールを覆う図略の
スライド式の保護カバーが移動ベース１０１とベッド１
００との間に設けられており、さらに、主軸ヘッド１０
３のＹ軸方向移動にともなって伸縮し、コラム１０２の
前面を覆う図略のスライド式の保護カバーが主軸ヘッド
１０３とコラム１０２との間に設けられている。

【０００４】また、図示していないが加工時に飛散する
切粉やクーラント液に対して、これらを回収するクーラ
ントタンクが必要となるため、通常、このクーラントタ
ンクは前記ベッド１００の側方に設けられる。このクー
ラントタンクには切粉を装置後部に搬送するチップコン
ベアと、クーラントタンクからクーラント液をフィルタ
を介して吸い上げ、再び、各供給部に供給するためのク
ーラント供給ポンプとが併せて設置される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、この種の工作機
械においては、省スペース化，コストダウン，高速化等
が強く要望されており、上記従来の工作機械では、工具
マガジン１０６と主軸１０４との間で工具交換行うため
に工具交換アーム１０７を備えた自動工具交換装置１０
８、及び工具交換アーム１０７との交換位置まで工具Ｔ
を工具マガジン１０６から搬送する移送装置１０９が設
置されており、これらの装置の設置のためにコスト大と
なってしまうという問題があった。

【０００６】また、切粉やクーラント液が飛散するた
め、各案内レールを覆うようにスライド式の保護カバー
が設けられているが、この可動カバーのスライド部に飛
散した切粉が噛んでしまい、スライド方向の動きを妨害
してしまうという恐れがあり、また、さらに、保護カバ
ーの動きが抵抗となって高速化の妨げとなっていた。ま
た、チップコンベアをベッド１００の側方に設置するた
め、装置幅方向の省スペース化及びコンパクト化を図る
ことができないという問題があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の工作機械は、上
述した問題を解決するためになされたもので、請求項１
の発明では、ベッドと、このベッド上に左右方向に進退
可能に設けられたコラムと、このコラムに上下方向に進
退可能に設けられたＹ軸スライダと、このＹ軸スライダ
上に前後方向に進退可能に設けられた主軸ヘッドと、工
具が着脱可能に装着されるとともに前記主軸ヘッドに前
記主軸ヘッドの進退方向と平行な軸線回りに回転可能に
設けられた主軸と、固定側に設けられ、複数の工具を前
記主軸ヘッドの進退方向と平行な軸線周りで回転割出し
可能にかつ着脱可能に保持する工具マガジンとを備えた
ことを特徴とするものである。

【０００８】また、請求項２の発明では、請求項１に記
載の工作機械において、前記主軸ヘッドの上下動及び左
右動に連動して伸縮されるＸＹ可動カバーを前記コラム
の前方で前記主軸の回転軸線と直交する平面内に設置す
るとともに、機械の周囲を覆う固定カバーを固定側に設
け、このＸＹ可動カバー及び固定カバーとによって、ワ
ークの加工時に切粉やクーラント液が飛散する加工領域
と、切粉やクーラント液が侵入しない非加工領域とに完
全に隔壁するようにしたことを特徴とするものである。

【０００９】また、請求項３の発明では、請求項１また
は請求項２に記載の工作機械において、前記主軸ヘッド
の前記Ｙ軸スライド上における支持構成を、前記主軸ヘ
ッド側に案内レールを設け、前記Ｙ軸スライド側に前記
案内レールを案内支持する案内ブロックを設けるように
したことを特徴とするものである。また、請求項４の発
明では、請求項１、請求項２または請求項３に記載の工
作機械において、前記主軸ヘッドの進退方向に伸びるク
ーラントタンクを前記コラムの下方であって前記ベッド
の中央内に設置するようにしたことを特徴とするもので
ある。

【００１０】

【作用】上記の構成により、請求項１の発明において
は、工具交換の際、固定側に固定の工具マガジンに対し
て、工具が装着された主軸の上昇動作、主軸の後退動作
によって工具マガジンへの工具受渡し動作を完了する。
次に、工具マガジンでは次に使用する工具の割出しを行
う。次に、主軸の前進動作、主軸の下降動作によって工
具マガジンからの工具受渡し動作を完了する。

【００１１】請求項２の発明においては、ワークに対し
て上下、前後、左右方向の３軸制御によって加工を行っ
ている際、コラム前方に設けられたＸＹ可動カバーがコ
ラム移動及び主軸ヘッドの上下移動に連動して伸縮され
ることによって、コラム前面におけるコラム可動領域及
び主軸ヘッド可動領域が完全に覆われる。そして、この
ＸＹ可動カバーと、装置全体を覆う固定カバーとによっ
て、コラム前方においてワークの加工時に切粉やクーラ
ント液が飛散する加工領域と、切粉やクーラント液が侵
入しない非加工領域とに隔壁される。

【００１２】請求項３の発明においては、主軸ヘッド側
に案内ブロックを設けて固定側に案内レールを設ける場
合に比べ、主軸ヘッドの後退端位置においては支持剛性
が大きくなるため、主軸ヘッドに対する全体としての支
持剛性を向上することができる。請求項４の発明におい
ては、主軸ヘッドの進退方向に伸びるクーラントタンク
を、コラムの下方であってベッドの中央内に設置するよ
うにしたので、装置の幅方向つまり、コラムの進退方向
のコンパクト化に寄与できる。

【００１３】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１〜図５において、１０はベッドで、このベッド１０
上にはＸ軸方向（左右方向）に伸びる一対のＸ軸案内レ
ール１１が平行に設けられ、このＸ軸案内レール１１に
門型状のコラム１２がＸ軸方向に案内ブロック１１ａを
介して摺動可能に案内支持されている。

【００１４】コラム１２の両側脚部の前面にはＹ軸方向
（上下方向）に伸びる一対のＹ軸案内レール１３が平行
に固設され、このＹ軸案内レール１３にＹ軸スライダ１
４が上下方向に摺動可能に案内支持されている。即ち、
Ｙ軸スライダ１４はコラム１２の前面において上下方向
に伸びかつＸＹ平面に平行な垂直部１４ａと、この垂直
部１４ａの下端から水平かつ後方に伸びる水平部１４ｂ
とから構成され、垂直部１４ａと水平部１４ｂとによっ
て略Ｌ字形状を成しており、前記垂直部１４ａがその両
側端において案内ブロック１３ａを介して前記Ｙ軸案内
レール１３にＹ軸方向に摺動可能に案内支持されるよう
になっている。

【００１５】前記Ｙ軸スライダ１４の水平部１４ｂ上に
は、Ｚ軸方向に離間して固設された案内ブロック１５が
Ｘ軸方向に並列に設けられ、これら案内ブロック１５に
Ｚ軸スライドテーブル１６の下面両側にＺ軸方向に平行
に固定された一対のＺ軸案内レール１７が摺動可能に案
内支持されるようになっており、このＺ軸スライドテー
ブル１６上に主軸ヘッド１８が固設されている。即ち、
Ｙ軸スライダ１４上にはＺ軸スライドテーブル１７を介
して主軸ヘッド１８がＺ軸方向に移動可能に設けられて
いる。

【００１６】前記Ｙ軸スライダ１４の垂直部１４ａには
Ｚ軸方向に貫通する貫通部１４ｃが形成され、この貫通
部１４ｃ内を前記主軸ヘッド１８，Ｚ軸スライドテーブ
ル１６及びＺ軸案内レール１７が一体的に移動するよう
になっている。図５に示すように前記コラム１２の底部
にはボールねじ１９ａのボールねじナット１９ｂが固定
ブロック１９ｃを介して固定されており、前記コラム１
２は前記ベッド１０上に設けられたコラム駆動用モータ
１９によってボールねじ１９ａを介してＸ軸方向に進退
駆動されるようになっている。

【００１７】また、図２に示すように前記Ｙ軸スライダ
１４の水平部１４ｂ側方にはボールねじ２０ａのボール
ねじナット２０ｂが固定ブロック２０ｃを介して固定さ
れており、前記Ｙ軸スライダ１４は前記コラム１２の上
部に設けられたＹ軸スライダ駆動用モータ２０によって
ボールねじ２０ａを介してＹ軸方向に進退駆動されるよ
うになっている。

【００１８】また、前記Ｙ軸スライダ１４の水平部１４
ｂには、図５に示すように後方に伸びて開口し、ボール
ねじ２１ａが挿通される空間部１４ｄが形成されるとと
もに、この空間部１４ｄの上側でＸ軸方向に並列して設
けられた前記案内ブロック１５間に後方に伸びて開口す
るとともに前記空間部１４ｄに貫通する貫通部１４ｅが
形成されており、この貫通部１４ｅにはＺ軸方向に移動
可能な固定ブロック２１ｃが挿通されている。この固定
ブロック２１ｃを介して前記Ｙ軸スライドテーブル１６
の底面にはボールねじ２１ａのボールねじナット２１ｂ
が固定されている。従って、前記主軸ヘッド１８は前記
空間部１４ｃの開口端部に固設されたＺ軸スライドテー
ブル駆動用モータ２１によってボールねじ２１ａを介し
てＺ軸方向に進退駆動されるようになっている。

【００１９】なお、上記においてＸ軸案内レール１１と
案内ブロック１１ａ，Ｙ軸案内レール１３と案内ブロッ
ク１３ａ，Ｚ軸案内レール１７と案内ブロック１５とで
構成される各スライド部は各々リニアガイドにて構成さ
れている。前記主軸ヘッド１８には主軸２２がＺ軸と平
行な軸心回りに回転可能に支承され、この主軸２２は主
軸ヘッド１８後部に直結して設けられた主軸回転駆動モ
ータ２３によって回転駆動されるようになっている。

【００２０】主軸２２の先端には、工具Ｔの工具ホルダ
Ｔａが着脱可能に装着されており、この工具Ｔは主軸ヘ
ッド２２内に設けられた図略のクランプ機構によってク
ランプ・アンクランプされるようになっている。前記コ
ラム１２の前方のベッド１０上には治具２４が設置さ
れ、この治具２４上にワークＷが位置決め固定されるよ
うになっている。

【００２１】この治具２４周りの空間は側面カバー及び
天井カバーから構成される固定カバー３０によって覆わ
れている。この固定カバー３０は前記コラム１２の側方
及び上方を覆うように後部まで伸びており、図略の支持
部材によって支持されるようになっている。前記ベッド
１０上には前記コラム１２の前面で左右離間して支柱３
１が立設されており、この両支柱３１の上方部及び下方
部には各々を掛け渡すように固定板カバー３２，３３が
固設されている。

【００２２】この両固定カバー３２，３３間において、
前記主軸ヘッド１８に対向した位置にＹ軸方向に前記主
軸ヘッド１８と一体的に作動するＹ軸可動カバー３４を
支持する図略の案内レールを内側に形成した支持フレー
ム３５が配設され、この支持フレーム３５は連結部材３
６を介して前記コラム１２に固定されている。前記Ｙ軸
可動カバー３４は、前記主軸ヘッド１８に対向した位置
に配設されたメイン可動カバー３４ａと、このメイン可
動カバー３４ａの上下に設けられ、メイン可動カバー３
４ａの動作に連動して上下方向に伸縮するスライドカバ
ー群から成るサブ可動カバー３４ｂとから構成され、前
記メイン可動カバー３４ａには前記主軸ヘッド１８及び
Ｚ軸スライドテーブル１６を挿通する挿通穴３７が形成
されており、このメイン可動カバー３４ａは連結部材３
８を介して前記Ｙ軸スライダ１４に固定されている。な
お、挿通穴３７の治具２４側には切粉やクーラント液が
主軸ヘッド１８の進退によって後部に侵入することを防
止する図略のスライドシールが主軸ヘッド１８の外周面
に摺接可能に設けられている。

【００２３】従って、Ｙ軸可動カバー３４のメイン可動
カバー３４ａは、前記Ｙ軸スライダ１４が上下動される
ことによって、前記主軸ヘッド１８と一体的に移動され
るとともに、この動作に伴って、サブ可動カバー３４ｂ
が伸縮するため、Ｙ軸方向で前記主軸ヘッド１８の可動
範囲における前記コラム１２の前面が常に覆われるよう
になっている。

【００２４】前記支柱３１には各々巻取り式カバー装置
４０が設けられている。この巻取り式カバー装置４０
は、前記支柱３１に固設された支持部材４１と、この支
持部材４１に前記コラム１２の進退方向と直交する鉛直
軸線回りに回転可能に支承された巻取軸４２と、この巻
取軸４２に一端が固着され、他端が前記支持フレーム３
５に固着され、前記巻取軸４２に巻き取り可能に配設さ
れたシートカバー４３と、前記巻取軸４２と前記支持部
材４１との間に設けられ、前記シートカバー４３を巻き
取る方向に前記巻取軸４２にトーショントルクを付与す
る図略のトーションスプリングとから構成されている。

【００２５】従って、シートカバー４３はトーションス
プリングのトーショントルクによって常時テンションが
付与され、前記コラム１２の動作によって巻取りカバー
装置４０からシートカバー４３が出し入れされることに
よって、Ｚ軸方向で前記コラム１２及び主軸ヘッド１８
の可動範囲における前記コラム１２の前面が常に覆われ
るようになっている。

【００２６】ここで、左右の巻取り式カバー装置４０に
おけるシートカバー４３及びＹ軸可動カバー３４によっ
てＸＹ可動カバーを構成している。上記のように、前記
主軸２２に装着された工具Ｔによって治具２４上に位置
決め固定されたワークＷに対して所定の加工が行われる
領域、即ち、加工領域を上記した固定カバー３０とＹ軸
可動カバー３４とシートカバー４３とによってに囲うよ
うにしたので、前記コラム１２前面より後部、即ち非加
工領域へ切粉及びクーラント液が侵入することを防止す
ることができる。

【００２７】なお、上記ではＸ軸方向の可動カバーに巻
き取り式カバー装置を用いたが、Ｙ軸方向と同様にスラ
イド式カバーを用いても良い。また、図４に示すよう
に、本実施例においてはＹ軸方向はＸＹ可動カバーによ
って完全に加工領域と非加工領域とを隔壁されていると
は言えないが、Ｙ軸方向の高さが十分であり、加工の
際、上方から切粉が装置後方に侵入する恐れはない。

【００２８】前記上方の固定板カバー３０には、複数の
工具Ｔを着脱可能に保持した工具マガジン５０が固設さ
れている。この工具マガジン５０は、図６に示すよう
に、前記上方の固定板カバー３０に固定された固定基部
５１と、Ｚ軸と平行な軸心回りに回転可能に支承された
回転部材５２と、この回転部材５２の周方向等角度間隔
に複数配設され、前記工具Ｔの工具ホルダＴａを着脱可
能に把持する一対の把持爪５３と、前記固定基部５１に
固設されるとともに前記回転部材５２と減速機５４を介
して連結され、前記主軸２２との工具交換位置Ｐに工具
を回転割り出しする割出しモータ５５とから構成されて
いる。

【００２９】前記一対の把持爪５３は前記回転部材５２
に固設された固定爪５３ａと、前記回転部材５２にピン
５６によって回転可能に枢支された可動爪５３ｂから構
成されている。前記周方向に隣接する固定爪５３ａと可
動爪５３ｂの工具ホルダ把持に関与しない背面側には各
々対向してスプリング保持溝５７ａ，５７ｂが形成され
ており、このスプリング保持溝５７ａ，５７ｂにスプリ
ング５８が各々介挿されている。このスプリング５８に
よって前記可動爪５３ｂは各々閉じ方向に付勢されると
ともに、工具Ｔを把持していない状態では固定爪５３ａ
とは所定の開度、つまり工具Ｔの抜き差しが可能な開度
となるように設定されている。

【００３０】上記のように構成された工具マガジン５０
に対して、その周りを覆うようにマガジンカバー４４が
前記固定板カバー３０に固設されており、このマガジン
カバー４４には工具交換用の窓４５が開設され、この窓
４５には工具交換用シャッター４６が設けられており、
この工具交換用シャッター４６は流体圧シリンダ４７に
より開閉されるようになっている。さらに、前記マガジ
ンカバー４４には前記工具交換用の窓４５に連なって前
記主軸ヘッド１８が工具マガジン５０との工具交換位置
Ｐまで移動可能なように切欠部４４ａが形成されてい
る。

【００３１】従って、工具交換の際には、工具Ｔを把持
していない状態の一対の把持爪５３が工具交換位置Ｐに
割り出された状態で、工具交換用シャッター４６が開か
れ、前記主軸ヘッド１８の上昇によって把持爪５３内に
主軸２２に挿着された工具Ｔの工具ホルダＴａが強制的
に挿入される。そして、主軸２２において工具Ｔのクラ
ンプを解除した後、主軸ヘッド１８を後退させ、次に使
用する工具Ｔを割出しモータ５５によって回転割出し
し、その状態で主軸ヘッド１８を再び前進させて次に使
用する工具Ｔを主軸２２内に挿着するとともにクランプ
し、次いで、主軸ヘッド１８を下降させ、把持爪５３内
から工具Ｔを強制的に引き抜き、工具交換を完了する。
工具交換完了後、主軸ヘッド１８がマガジンカバー４４
に対して干渉しない位置まで下降した後、工具交換シャ
ッター４６は再び閉じられる。

【００３２】上記のように、工具交換が、工具マガジン
５０が固定で、工具マガジン５０では工具Ｔの割出し動
作のみで、主軸ヘッド１８の上下及び前後の進退動作に
よって行うようにしたので、工具マガジン５０の機構を
簡略化できるとともに、工具交換アームを必要としない
ため、コスト低減を図れる。前記コラム１２の下方であ
って前記ベッド１０の中央内には、Ｚ軸方向に伸び、切
粉やクーラント液等が排出されるクーラントタンク６０
が設置されている。このクーラントタンク６０は図４に
示す例では装置前方においてはコラム１２と治具２４と
の間まで伸び、装置後方においては最後方端まで伸びて
いる。

【００３３】このクーラントタンク６０内には装置後部
に設置される図略の切粉用搬送台車まで切粉を搬送する
チップコンベア６１が設置されている。このチップコン
ベア６１はチップコンベア用駆動モータ６２によって駆
動され、加工によって発生した切粉を装置前部からベッ
ド１０内を通して装置後部へ搬送するとともに装置後部
においては上方に切粉を搬送して上方位置より図略の切
粉用搬送台車へ切粉を落とすようになっている。

【００３４】図３，図４における６３は、クーラントタ
ンク６０内からクーラント液を吸い上げ、各供給部へク
ーラント液を供給するクーラント供給ポンプであり、高
圧用と低圧用の２種類が設けられている。なお、クーラ
ント供給ポンプ６３へは図略のフィルタを介して吸い込
まれるようになっている。前記治具２４と前記コラム１
２との間のベッド１０には、前記クーラントタンク６０
へ切粉及びクーラント液を排出するための排出孔１０ａ
が形成されており、この排出孔１０ａは前記チップコン
ベア６１上に開口されている。さらに、前記治具２４周
りのベッド１０上面には排出孔１０ａへ向かって傾斜す
る傾斜面１０ｂ，１０ｃが形成されており、この傾斜面
１０ｂ，１０ｃによって切粉及びクーラント液はスムー
ズに排出孔１０ａへ排出されようになっている。そし
て、切粉はチップコンベア６１上に乗り、クーラント液
はクーラントタンク６０内の底に滞留される。

【００３５】上記のように、Ｚ軸方向に伸びるクーラン
トタンク６０を、コラム１２の下方であってベッド１０
の中央内に設置するようにしたので、装置の幅方向つま
り、Ｘ軸方向のコンパクト化に寄与できる。なお、上記
において、クーラントタンク６０は装置前方においては
コラム１２と治具２４との間まで伸びているが、前記傾
斜面１０ｂ，１０ｃによって切粉及びクーラント液が導
かれる前記排出孔１０ａを図４に示す例に比べ、さらに
後方に形成し、前記クーラントタンク６０のＺ軸方向の
長さを短くするようにしても良い。

【００３６】このように、クーラントタンク６０の小型
化を図ることによって、全体として使用するクーラント
量を減少させることができ、さらには、前記クーラント
供給ポンプ６３の小型化を図ることができ、コスト低減
に寄与することができる。なお、図３，図４に示す７０
はブラケット７１を介してベッド１０に固定された制御
箱であり、また、図５に示す２点鎖線は工具交換位置Ｐ
まで主軸ヘッド１８が移動した状態を示す。

【００３７】次に上記した構成における動作について説
明する。加工に際して主軸ヘッド１８及びコラム１２は
図１〜図５に示す原位置にあり、ワークＷは治具２４上
に位置決め固定され、工具マガジンカバー４４に設けら
れている工具交換用シャッター４６は閉じられた状態に
ある。この状態で、主軸２２を主軸回転駆動モータ２３
によって回転駆動し、コラム駆動用モータ１９、Ｙ軸ス
ライダ駆動用モータ２０及びＺ軸スライドテーブル駆動
用モータ２１を作動させ、ＸＹＺ方向の３軸制御により
ワークＷに対して所定の加工を行う。ここで、加工時に
はワークＷの加工箇所に対して図略のクーラントノズル
からクーラント液が出射される。

【００３８】切削加工時、Ｙ軸スライダ１４がＹ軸方向
に上下動された際、Ｙ軸可動カバー３４のメイン可動カ
バー３４ａが主軸ヘッド１８及びＺ軸スライドテーブル
１６と一体的に上下動し、この動作に伴って、サブ可動
カバー３４ｂが上下に伸縮する。コラム１２がＸ軸方向
に左右動された際、この動作に伴って、Ｘ軸方向の可動
カバーであるシートカバー４３が巻取り式カバー装置４
０から出し入れされる。主軸ヘッド１８及びＺ軸スライ
ドテーブル１６がＺ軸方向に前後動された際、図略のス
ライドシールが主軸ヘッド１８及びＺ軸スライドテーブ
ル１６の外周面に摺接される。

【００３９】このように主軸ヘッド１８のＸＹＺ軸の３
軸方向の動きにも拘わらずコラム１２の前面が常に覆わ
れた状態で加工が行われる。加工中発生した切粉と、加
工箇所に対して出射されたクーラント液は、治具２４周
りのベッド１０上に飛散するが、ベッド１０上に形成さ
れた傾斜面１０ｂによって切粉はクーラント液と一緒に
排出孔１０ａに導かれ、この排出孔１０ａからクーラン
トタンク６０に排出される。

【００４０】排出孔１０ａはクーラントタンク６０内に
設置されたチップコンベア６１上に開口しているため、
切粉はチップコンベア６１上に落ち、チップコンベア用
駆動モータ６２によって駆動されるチップコンベア６１
によってベッド１０内を通して装置後部へ搬送されると
ともに、装置後部においては図略の切粉搬送台車上に落
とされる。

【００４１】一方、クーラント液は、そのまま、クーラ
ントタンク６０の底に滞留される。この滞留されたクー
ラント液は、装置後部に設置されたクーラント供給ポン
プ６３によって、図略のフィルタを介して吸い込まれ、
再び、各供給部に循環的に供給される。切削加工が終了
すると、主軸２２の回転を止め、コラム１２及び主軸ヘ
ッド１８を原位置に復帰させる。

【００４２】次に、工具交換を行う際には、先ず、主軸
２２を工具マガジンカバー４４の下方（図６の一点鎖線
に示す位置）まで上昇させる。ここで、工具マガジン５
０側においては、工具交換位置Ｐに工具Ｔを把持してい
ない把持爪５３が割出されている。次に、主軸２２を所
定量、即ち主軸２２に装着された工具Ｔの工具ホルダＴ
ａが工具マガジン５０の把持爪５３に対応する位置まで
前進させる。

【００４３】次に、工具交換用シャッタ４６を開き、主
軸２２を図５における２点鎖線に示す位置まで上昇させ
る。これにより、把持爪５３内に工具Ｔの工具ホルダＴ
ａを挿入する。この時、把持爪５３は主軸２２の上昇動
作によりスプリング５８の付勢力に抗して強制的に開か
れ、把持爪５３内に工具ホルダＴａが完全に挿入された
時にはスプリング５８の付勢力によって強固に把持され
る。

【００４４】この状態で、主軸２２において工具Ｔをア
ンクランプする。その後、主軸２２を後退させる。そし
て、割出しモータ５５によって、次に使用する工具Ｔを
工具交換位置Ｐに割出す。そして、主軸２２を所定量前
進させ、その後、主軸２２において工具Ｔをクランプす
る。

【００４５】工具Ｔの主軸２２への装着が完了した後、
主軸２２を下降させることにより、把持爪５３内からス
プリング５８の付勢力に抗して強制的に工具ホルダＴａ
を引き抜く。主軸２２が工具交換用シャッター４６と干
渉しない位置まで下降した後、工具交換用シャッター４
６が閉じられる。その後、主軸２２は逆動作により原位
置に復帰し、次の加工に控える。

【００４６】上記実施例においては、可動側である主軸
ヘッド１８側にＺ軸案内レール１７を設け、Ｙ軸スライ
ダ１４側、つまり、固定側に案内ブロック１５を設けて
主軸ヘッド１８をＺ軸方向移動の案内支持をするように
したので、主軸ヘッド１８側に案内ブロックを設けて固
定側に案内レールを設ける場合に比べ、主軸ヘッド１８
の後退端位置おいては支持剛性が大きくなるため、主軸
ヘッド１８に対する全体としての支持剛性を向上するこ
とができる。

【００４７】

【発明の効果】本発明の工作機械は、請求項１の発明で
は、工具マガジンをコラム前方の固定側に固定設置し、
工具交換動作を主軸の上下前後動作によって行うように
したので、工具交換アームを廃止できるとともに、工具
マガジン側の駆動装置としては少なくとも工具割出しの
ための回転機構を備えておれば対応でき、装置としての
簡略化、コンパクト化、及びコスト低減に寄与すること
ができる。

【００４８】請求項２の発明では、コラムが左右動作
を，Ｙ軸スライダが上下動作を，主軸ヘッドが前後動作
を行うようにした請求項１における３軸構成に加えて、
コラム前面に主軸ヘッドの動きに連動して伸縮するＸＹ
可動カバーを設け、このＸＹ可動カバーと固定カバーと
によって装置前方の加工領域と、装置後方の非加工領域
とに隔壁するようにしたので、加工中、切粉やクーラン
ト液が非加工領域に侵入するのを防止することができ
る。さらには、従来の３軸構成のように３軸方向のスラ
イド部に各々スライド式の保護カバーを必要とせず、全
体としてのカバー構成を簡単にすることができ、コスト
低減に寄与することができる。

【００４９】請求項３の発明では、主軸ヘッド側に案内
レールを設け、Ｙ軸スライダ側、つまり、固定側に案内
ブロックを設けるようにしたので、主軸ヘッドに対する
全体としての支持剛性を向上させることができる。即
ち、本発明とは逆に、主軸ヘッド側に案内ブロックを設
け、ベース側に案内レールを設けた場合、主軸ヘッドの
前進端位置から後退端位置に渡って常に主軸ヘッドが案
内ブロックによる支持位置から前方にオーバハングした
構成となり、これによって主軸ヘッドにはオーバハング
している分の自重によって常にモーメントが作用するた
め、主軸ヘッドに対する支持剛性が常に小さくなるが、
本発明では、主軸ヘッドの後退端位置において支持剛性
が大きくなるため、主軸ヘッドに対する全体としての支
持剛性を向上することができる。

【００５０】請求項４の発明では、主軸ヘッド進退方向
に伸びるクーラントタンクを、コラムの下方であってベ
ッドの中央内に設置するようにしたので、装置の幅方向
つまり、コラム進退方向のコンパクト化に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の工作機械の全体構成を示す正
面図である。

【図２】本発明の実施例の工作機械の全体構成を示す背
面図である。

【図３】本発明の実施例の工作機械の全体構成を示す上
面図である。

【図４】本発明の実施例の全体構成を示す側面図であ
る。

【図５】本発明の実施例の工作機械の要部拡大断面図で
ある。

【図６】工具マガジン装置の拡大正面図である。

【図７】従来の工具マガジン装置を備えた工作機械の正
面図である。

【符号の説明】

１０ベッド１４Ｙ軸スライダ１５案内ブロック１７Ｚ軸案内レール１８主軸ヘッド２２主軸３０固定カバー３４Ｙ軸可動カバー４０巻取り式カバー装置４３シートカバー５０工具マガジン６０クーラントタンクＷワークＴ工具Ｐ工具交換位置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベッドと、このベッド上に左右方向に進
退可能に設けられたコラムと、このコラムに上下方向に
進退可能に設けられたＹ軸スライダと、このＹ軸スライ
ダ上に前後方向に進退可能に設けられた主軸ヘッドと、
工具が着脱可能に装着されるとともに前記主軸ヘッドに
前記主軸ヘッドの進退方向と平行な軸線回りに回転可能
に設けられた主軸と、固定側に設けられ、複数の工具を
前記主軸ヘッドの進退方向と平行な軸線周りで回転割出
し可能にかつ着脱可能に保持する工具マガジンとを備え
たことを特徴とする工作機械。
【請求項２】請求項１に記載の工作機械において、前
記主軸ヘッドの上下動及び左右動に連動して伸縮される
ＸＹ可動カバーを前記コラムの前方で前記主軸の回転軸
線と直交する平面内に設置するとともに、機械の周囲を
覆う固定カバーを固定側に設け、このＸＹ可動カバー及
び固定カバーとによって、ワークの加工時に切粉やクー
ラント液が飛散する加工領域と、切粉やクーラント液が
侵入しない非加工領域とに完全に隔壁するようにしたこ
とを特徴とする工作機械。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の工作機
械において、前記主軸ヘッドの前記Ｙ軸スライド上にお
ける支持構成を、前記主軸ヘッド側に案内レールを設
け、前記Ｙ軸スライド側に前記案内レールを案内支持す
る案内ブロックを設けるようにしたことを特徴とする工
作機械。
【請求項４】請求項１、請求項２または請求項３に記
載の工作機械において、前記主軸ヘッドの進退方向に伸
びるクーラントタンクを前記コラムの下方であって前記
ベッドの中央内に設置するようにしたことを特徴とする
工作機械。