JPH08290305A - 横型旋盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 上面に水平なＺ方向案内面３を備えたベッド
１と、ベッド上面に対して手前側（作業者側）に傾斜し
たＸ方向案内面８を備えたＺスライド台６とを有する旋
盤の熱変形による加工精度の変動を低減する。 【構成】 主軸台５を下方の架台部１１と上方の軸受部
１２とに分割形成し、架台部１１と軸受部１２との結合
面１３をＺスライド台６のＸ方向案内面８と平行な傾斜
面とした。主軸台の軸受部１２と架台部１１との結合部
に断熱手段１７、１９を介在させることが好ましい。架
台部１１と軸受部１２の結合部１３に伝熱抵抗が生じ、
軸受部１２の温度上昇は大きく、架台部１１の温度上昇
は小さい。主軸１４は、軸受部と架台部との結合面１３
に直交する方向に変位することとなる。この変位方向
は、ワークに対する刃物の当接する方向と直交する方向
であるから、軸受部１２の熱変形はワークの加工精度に
影響を及ぼさない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、横型旋盤に関するも
ので、特に水平な上面（Ｚ方向案内面）を備えたベッド
と、手前側（作業者側）に傾斜したＸ方向案内面を備え
たＺスライド台とを有する横型旋盤における、加工精度
を向上させるための主軸台の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】横型旋盤の基本的な構造は、ベッドの上
に主軸台を固定して主軸を軸支し、ベッド上面の主軸方
向（Ｚ方向）案内面に沿って主軸と平行に移動するＺス
ライド台と、このＺスライド台に設けた主軸直角方向
（Ｘ方向）案内面に沿って主軸直角方向に移動するＸス
ライド台とを介して刃物台を保持し、主軸に把持された
ワークを刃物台に固定した刃物で加工するというもので
ある。加工されるワークの径方向の寸法は、Ｚスライド
台のＸ方向案内面に沿って主軸直角方向に移動するＸス
ライド台の位置によって決定される。

【０００３】伝統的な横型旋盤は、図３に示すように、
ベッド１の上面２及びこの上面に設けられるＺ方向案内
面３が水平で、Ｚスライド台６に設けられるＸ方向案内
面８も水平である。従ってＸスライド台７に刃物台９を
介して固定された刃物が水平面内でＺ方向（図の紙面直
角方向）及びＸ方向に移動して、主軸１４に保持された
ワークに真横から当接して加工を行う。主軸１４はベッ
ド１の水平な上面２に固定された主軸台５で軸支されて
いる。

【０００４】上記の図３の旋盤は、ベッド１の加工が容
易で、従って正確な寸法のものを安価に提供することが
でき、旋盤を組み立てるときの姿勢と設置したときの姿
勢とが同じであるから、組立精度を高くすることも容易
であるという特徴があるが、切粉の捌けが悪いという欠
点がある。

【０００５】図４はスラント型と呼ばれている構造の横
型旋盤で、ベッド１の上面２及びＺ方向案内面３は、手
前（図の左側）に向けて傾斜しており、この傾斜した上
面２及びＺ方向案内面３上に主軸台５、Ｚスライド台６
及びＸスライド台７が搭載されている。

【０００６】図４に示すようなスラント型の旋盤は、ワ
ークの着脱や保守点検の際の作業性が良く、切粉がベッ
ド上面２の傾斜に沿って落下するので、機械を清掃する
手間が省けるという特徴がある。しかしベッド１の加工
に際しては、上面を水平な状態に保持してベッド上面の
加工をしなければならず、また組立てもベッド上面を水
平にした状態でなければ行うことができないので、加工
や組立てに手数がかかり、また組立時と設置時とで自重
によるベッドの撓み方向や撓み量が変化するので、組立
精度を高くするのが非常に難しく、機械が高価になる。

【０００７】図５に示した構造は、前記両者の中間をと
ったセミスラント型とでも言うべき構造で、ベッド１の
上面、従ってこの上面に形成されるＺ方向案内面３は水
平面とし、Ｚスライド台６にＸ方向案内面８を傾斜した
方向に設けることによって、Ｘスライド台７が斜めに進
退する構造としたものである。そしてＸ方向案内面８の
直下の位置に同様に傾斜したスライドシャッター構造の
カバー１０を設けてベッド上面を覆うことにより、切粉
が機械内部に溜まるのを防止する。

【０００８】この図５の構造は、Ｚスライド台６の加工
が若干面倒になるが、ベッド１の加工や機械の組立が容
易であり、高精度の機械を安価に提供できるので、比較
的小型の旋盤の構造として特に好適である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし図５の構造の旋
盤は、図３及び図４の構造の旋盤に比べて、機械の熱変
形による加工精度の変動が大きいという問題があった。
この発明は、図５に示す構造の旋盤、すなわち上面に水
平なＺ方向案内面３を備えたベッド１と、ベッド上面に
対して手前側（作業者側）に傾斜したＸ方向案内面８を
備えたＺスライド台６とを有する旋盤の熱変形による加
工精度の変動を可及的に減少させることを課題としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、水平なＺ方
向案内面３を備えたベッド１と、傾斜したＸ方向案内面
８を備えたＺスライド台６と、前記ベッド１の上面に固
定された主軸台５とを備えた、横型旋盤において、主軸
台５を下方の架台部１１と上方の軸受部１２とに分割形
成し、架台部１１と軸受部１２との結合面１３をＺスラ
イド台６のＸ方向案内面８と平行な傾斜面とすることに
より、上記課題を解決している。

【００１１】この場合において、主軸台の軸受部１２と
架台部１１との結合部に断熱手段１７、１９を介在させ
ることが好ましい。断熱手段としては、軸受部１２と架
台部１１とを締着する結合面１３を小面積にして断熱空
間１９を形成する構造が実用的で、精度、剛性及びコス
トを上昇させることなく架台部１１への伝熱を抑制でき
る。結合面１３に断熱材１７を介在させれば、架台部１
１への伝熱を更に低減できる。

【００１２】

【作用】旋盤には加工に際して種々の発熱源があるが、
主軸を支持している主軸受もその主要なものの一つで、
主軸回転数の高い小型の旋盤では特に発熱が大きい。主
軸受で発生した熱は、主軸台５に伝達され、主軸台５を
熱変形させる。主軸台５は熱変形によって全体的に膨張
するが、従来の旋盤では、主軸台５がベッド上面に固定
されおり、主軸１４が主軸台５の上方に軸支されている
ので、主軸台５の熱変形による主軸１４の変位は、ベッ
ド上面と直交する方向に生じる。

【００１３】図５に示す従来のセミスラント型の旋盤で
は、刃物がベッド上面に対して傾斜している斜め上方か
らワークに当接しているので、主軸１４がベッド上面と
直交する方向にδ変位したとすると、ベッド上面に対す
るＸ方向案内面の傾斜角をθとしたとき、加工されるワ
ークの半径はδｓｉｎθだけ小さくなる。実際にはベッ
ド１やスライド台６、７の熱変形により、刃物が若干後
退するので、ワーク半径の変動量は上記より小さくなる
が、主軸支持部分からの発熱により、ワークの径を小さ
くする方向の誤差が生じる。

【００１４】一方この発明の構造では、主軸台５が架台
部１１と軸受部１２に分割されているので、両者の結合
部１３に伝熱抵抗が生じ、軸受部１２の温度上昇は大き
く、架台部１１の温度上昇は小さい。結合部１３に断熱
手段１７、１９を介在させた請求項２の発明では、架台
部１１の温度上昇はさらに小さくなる。仮に架台部１１
の温度上昇を無視すると、主軸１４は、軸受部と架台部
との結合面１３に直交する方向に変位することとなる。
そしてこの変位方向は、ワークに対する刃物の当接する
方向と直交する方向であるから、軸受部１２の熱変形は
ワークの加工精度に影響を及ぼさない。

【００１５】主軸台の架台部１１の熱変形は、主軸１４
をベッド上面と直交する方向に変位させるから、架台部
１１の熱変形による加工誤差は依然として生じるが、結
合部に設けた断熱手段１７、１９により、架台部１１の
熱変形を小さく抑えることができる。また結合部１３に
おける軸受部１２と架台部１１との接触面積の大小等に
よって、結合部における伝熱抵抗を適当に設定して、架
台部１１の熱変形によるワーク径の減少と、ベッド１や
スライド台６、７の熱変形によるワーク径の増大とを相
殺させるようにすることも可能である。

【００１６】

【実施例】図１及び図２は、この発明の実施例を示した
もので、図２は旋盤の側面図、図１は主軸台の側面図で
ある。図２において、ベッド１の上面２、３は水平すな
わちベッド１の底面４と平行で、上面の一方２は主軸台
５の載置面とされ、他方３はＺスライド台６を案内する
Ｚ方向案内面となっている。Ｚスライド台６は、上面に
Ｘスライド台７を案内するＸ方向案内面８が形成されて
おり、このＸ方向案内面８は、Ｚ方向案内面３、従って
Ｚスライド台の底面に対して傾斜している。その傾斜方
向は機械の前方（作業者側）に向く方向であって、傾斜
角は３０度である。Ｘ方向案内面８には、Ｘスライド台
７が摺動自在に搭載され、このＸスライド台７にタレッ
ト刃物台９が搭載されている。

【００１７】Ｚスライド台６の両側（図２の紙面の前後
方向）には、Ｚ方向案内面３を覆うようにカバー１０が
設けられている。このカバー１０は複数枚の板材で形成
されたスライドシャッター式のもので、Ｚスライド台６
の移動に伴って伸縮する。カバー１０はＸ方向案内面８
と平行な傾斜角を有しており、このカバー上に落下した
切粉や切削液はＸ方向案内面やＸスライド台７上に落下
した切粉や切削液と同様に傾斜面に沿って落下する。ワ
ークの加工領域となるベッドの中央部には、箱型の空間
が存在しており、落下した切粉や切削液は、この空間に
配置した受け容器に受け取られる。以上の構造は、従来
のセミスラント型の旋盤の構造と同様である。

【００１８】主軸台５は下方に位置する架台部１１と上
方の軸受部１２とに分割されており、両者の間に結合面
１３が存在している。主軸１４は、軸受部１２に従来構
造と同様な構造で軸支されている。架台部１１は、従来
構造と同様な構造でベッド上面の主軸台搭載面２に固定
されている。図１の１５は固定用のボルトであり、１６
は位置決め用のテーパピンである。

【００１９】架台部１１はその底面に対して３０度手前
側に傾斜した上面を有しており、この上面に軸受部１２
を固定するための結合面１３が形成されている。軸受部
１２は、その底面を結合面１３にセラミック板製の断熱
材１７を介して接触させた状態で、ボルト１８により固
定されている。結合面１３は、全体を一面としないで、
固定ボルト１８の周囲に部分的に設けられており、その
他の部分の架台部１１の上面と軸受部１２の底面との間
には、断熱空間１９が形成されている。

【００２０】架台部１１の上面の結合面１３の下端部分
には、テーパピン１６によって位置決めされたキー２１
が設けられており、軸受部１２のＸ方向位置は、このキ
ー２１によって規定されている。熱変形したときは、軸
受部１２は、Ｘ方向にも膨張するが、ボルト１８によっ
て両端が架台部１１に締結されているため、この熱膨張
は軸受部１２を湾曲させるように変形させるので、軸受
部１２のＸ方向の熱膨張も主として主軸１４を結合面１
３と直交する方向に変位させる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したこの発明の構造によれば、
ベッド上面を水平にして、加工や組立てを容易にすると
ともに、高い組立精度を実現し、かつＸ方向案内面を傾
斜させて、機械内部への切粉の堆積を防止した横型旋盤
において、加工中における機械の熱変形に起因する加工
精度の変動を防止することができるという効果があり、
安価でより加工精度の高い横型旋盤を提供できるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の主軸台の側面図

【図２】実施例の旋盤の側面図

【図３】第１従来構造を示す模式的な側面図

【図４】第２従来構造を示す模式的な側面図

【図５】第３従来構造を示す模式的な側面図

【符号の説明】

１ ベッド ３ 上面 ５ 主軸台 ６ Ｚスライド台 ８ Ｘ方向案内面 11 架台部 12 軸受部 13 結合面 17 断熱材 19 断熱空間

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平なＺ方向案内面(3) を備えたベッド
   (1) と、傾斜したＸ方向案内面(8) を備えたＺスライド
   台(6) と、前記ベッド(1) の上面に固定された主軸台
   (5) とを備えた、横型旋盤において、主軸台(5) が下方
   の架台部(11)と上方の軸受部(12)とに分割形成され、前
   記架台部と軸受部との結合面(13)は、前記Ｚスライド台
   (6) のＸ方向案内面(8) と平行な傾斜面であることを特
   徴とする、横型旋盤。
2. 【請求項２】 主軸台の軸受部(12)と架台部(11)との結
   合部に断熱手段(17,19) を介在させたことを特徴とす
   る、請求項１記載の横型旋盤。