JPH1094935A - 高速加工軸を有する工作機械 - Google Patents
高速加工軸を有する工作機械Info
- Publication number
- JPH1094935A JPH1094935A JP24943096A JP24943096A JPH1094935A JP H1094935 A JPH1094935 A JP H1094935A JP 24943096 A JP24943096 A JP 24943096A JP 24943096 A JP24943096 A JP 24943096A JP H1094935 A JPH1094935 A JP H1094935A
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- JP
- Japan
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- axis
- machining
- general
- speed machining
- machine tool
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- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 44
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
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- Machine Tool Units (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速加工での加工時間の短縮及び精度の向上
を計りうる高速加工軸を有する工作機械を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 重量ユニットであるテーブル１の送り軸
（Ｘ軸）と平行にヘッドストック２をコラム３とともに
移動する送り軸（Ｕ軸）を設け、高速加工の必要のない
加工エリアはＸ軸方向送り軸によりデーブル１の位置を
移動して加工を行い、高速加工エリアではＸ軸方向送り
軸により概略の位置決めを行った後、Ｕ軸方向送り軸に
よりヘッドストック２をコラム３とともに高速移動して
加工を行うようにしたものである。
を計りうる高速加工軸を有する工作機械を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 重量ユニットであるテーブル１の送り軸
（Ｘ軸）と平行にヘッドストック２をコラム３とともに
移動する送り軸（Ｕ軸）を設け、高速加工の必要のない
加工エリアはＸ軸方向送り軸によりデーブル１の位置を
移動して加工を行い、高速加工エリアではＸ軸方向送り
軸により概略の位置決めを行った後、Ｕ軸方向送り軸に
よりヘッドストック２をコラム３とともに高速移動して
加工を行うようにしたものである。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高速加工軸を有する
工作機械に関し、特に高速加工機に適用して有用なもの
である。 【０００２】 【従来の技術】従来の工作機械は、加工の容易さを考慮
してワークに対しＸ，Ｙ，Ｚ軸を基本として平行軸、回
転軸を付加した加工軸構成を採っていた。 【０００３】図３は従来技術に係る大型５軸加工機であ
る工作機械を示す平面図、図４はその側面図である。両
図中、１はテーブル、２はヘッドストック、３はコラ
ム、４はベッドである。この工作機械は、ヘッドストッ
ク２が上下方向に移動するためのＹ軸、コラム３が左右
方向に移動するためのＺ軸、テーブル１が回転するため
のＢ軸及びテーブル１が傾斜するためのＡ軸の５軸で構
成されていた。この際、大きな積載重量をもつテーブル
１にチルト機構（Ａ軸）が付加されていた。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上述の如く従来技術に
係る工作機械では大きな積載重量をもつテーブル１にチ
ルト機構（Ａ軸）が付加されていたため、Ｘ軸の移動ユ
ニット総重量はかなり大きくなる。従って、Ｘ軸を用い
て高速加工を行うと、その大きな重量の影響で機械的た
わみが生じ、十分な精度を得ることができなかった。す
なわち、一般に高速（高加速度）で高精度加工を行う場
合、各軸の移動ユニット重量が大きいと、加減速時に、
機械的たわみが発生し、加工精度が著しく下がるという
問題がある。 【０００５】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
高速加工での加工時間の短縮及び制度の向上を計り得る
高速加工軸を有する工作機械を提供することを目的とす
る。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上述の如き目的を達成す
る本発明の構成は次の点を特徴とする。 １） 高速加工軸を有する工作機械において、直線加工
軸に関し、全ストロークをカバーして広範囲で加工を行
う一般軸と、一般軸よりも短ストロークの狭範囲で加工
を行うよう一般軸に平行に形成したユニット重量が一般
軸よりも軽量な高速加工軸とを有し、一般軸で概略の位
置決めをした後高速加工軸で正確な高速位置決めを行い
つつ高速加工を行うように構成したこと。 ２） １）において、重量の大きいワークを積載した送
り軸を一般軸とし、ヘッドストック側のコラムを移動す
る送り軸を高速加工軸としたこと。 ３） １）又は２）において、一般軸は回転及びチルト
手段を積載したテーブルの送り軸であること。 【０００７】 【発明の実施の形態】 【０００８】以下本発明の実施の形態を図面に基づき詳
細に説明する。 【０００９】図１は本発明の実施の形態に係る大型横形
５軸加工機の平面図、図２その側面図である。本形態に
係る大型５軸加工機は、図３及び図４に示す従来技術に
係る大型５軸加工機のＸ，Ｙ，Ｚ，Ａ，Ｂ軸の５軸に加
え、コラム３側にＸ軸に平行なＵ軸を付加し６軸構成と
したものである。このため本形態ではべッド４上にコラ
ムベース５を追加し、コラムベース５の図２中左方をＺ
軸とする。そして、コラムベース５上に、コラム３を設
置し、コラム３の前後をＵ軸とする。すなわちテーブル
１が回転機構及びチルト機構とともにベッド４上をＸ軸
方向に移動する一方、コラムベース５がコラム３ととも
にベッド４上をＺ軸方向及びＵ軸方向に移動するように
構成してある。 【００１０】このときのＵ軸の移動ユニット（ヘッドス
トック２、コラム３、コラムベース５等）の総重量は、
Ｘ軸の移動ユニット（テーブル１、テーブル１の回転機
構及びチルト機構等）の総重量に比べて非常に小さくす
ることができる。また、Ｕ軸ストロークはＸ軸より短く
構成してある。本形態においてはテーブル１の送り軸が
一般軸として構成してあり、コラムベース５のＵ軸方向
の送り軸が高速加工軸として構成してある。この結果送
り系の剛性をアップさせることもできる。従ってＵ軸を
高速加工専用軸とし、小さなエリアで高速加工を行う際
にＸ軸の代わりに用いることで、従来よりも更に高精度
な高速加工が可能となる。 【００１１】このように本形態によれば従来のＸ、Ｙ、
Ｚ，Ａ，Ｂ軸の５軸に加え、コラム３側にテーブル１の
送り軸であるＸ軸に平行なＵ軸を付加して６軸構成と
し、ベッド１上にコラム３とともにＺ軸方向及びＵ軸方
向に移動するコラムベース５を設け、Ｕ軸の移動ユニッ
ト総重量をＸ軸のものに比べ非常に小さくすることがで
きたので、Ｕ軸を高速加工専用軸として小さなエリアで
高速加工を行うことにより従来のＸ軸の代わりにＵ軸を
用いることができ、従来よりも更に高精度な加工が可能
となる。 【００１２】かくして、高速加工の必要のない加工エリ
アでは一般軸であるテーブル１の送り軸を用いて広範囲
で加工を行い、高速加工エリアでは一般軸で概略の位置
決めを行った後、高速加工軸であるＵ軸方向の送り軸を
用いて加工する。このときユニット重量の軽量化による
加減速時の機械的たわみの減少を図り得る。また軸スト
ロークの短縮化による送り系の剛性もアップすることが
できる。 【００１３】なお、上記実施の形態は大型５軸加工機に
適用した場合であるが、これに限定されるものでは勿論
なく高速加工軸を有する工作機械であれば一般に適用し
得る。 【００１４】 【発明の効果】以上実施の形態とともに詳細に説明した
ように、本発明によれば高速（高加速度）加工での加工
時間の短縮及び精度の向上を同時に達成し得る。また一
般軸と、高速加工軸の２軸の使い分けにより、広範囲の
条件にわたり加工できるばかりでなく、大型工作機械に
小型のマシニングセンタの要素を付加することもでき
る。
工作機械に関し、特に高速加工機に適用して有用なもの
である。 【０００２】 【従来の技術】従来の工作機械は、加工の容易さを考慮
してワークに対しＸ，Ｙ，Ｚ軸を基本として平行軸、回
転軸を付加した加工軸構成を採っていた。 【０００３】図３は従来技術に係る大型５軸加工機であ
る工作機械を示す平面図、図４はその側面図である。両
図中、１はテーブル、２はヘッドストック、３はコラ
ム、４はベッドである。この工作機械は、ヘッドストッ
ク２が上下方向に移動するためのＹ軸、コラム３が左右
方向に移動するためのＺ軸、テーブル１が回転するため
のＢ軸及びテーブル１が傾斜するためのＡ軸の５軸で構
成されていた。この際、大きな積載重量をもつテーブル
１にチルト機構（Ａ軸）が付加されていた。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上述の如く従来技術に
係る工作機械では大きな積載重量をもつテーブル１にチ
ルト機構（Ａ軸）が付加されていたため、Ｘ軸の移動ユ
ニット総重量はかなり大きくなる。従って、Ｘ軸を用い
て高速加工を行うと、その大きな重量の影響で機械的た
わみが生じ、十分な精度を得ることができなかった。す
なわち、一般に高速（高加速度）で高精度加工を行う場
合、各軸の移動ユニット重量が大きいと、加減速時に、
機械的たわみが発生し、加工精度が著しく下がるという
問題がある。 【０００５】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
高速加工での加工時間の短縮及び制度の向上を計り得る
高速加工軸を有する工作機械を提供することを目的とす
る。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上述の如き目的を達成す
る本発明の構成は次の点を特徴とする。 １） 高速加工軸を有する工作機械において、直線加工
軸に関し、全ストロークをカバーして広範囲で加工を行
う一般軸と、一般軸よりも短ストロークの狭範囲で加工
を行うよう一般軸に平行に形成したユニット重量が一般
軸よりも軽量な高速加工軸とを有し、一般軸で概略の位
置決めをした後高速加工軸で正確な高速位置決めを行い
つつ高速加工を行うように構成したこと。 ２） １）において、重量の大きいワークを積載した送
り軸を一般軸とし、ヘッドストック側のコラムを移動す
る送り軸を高速加工軸としたこと。 ３） １）又は２）において、一般軸は回転及びチルト
手段を積載したテーブルの送り軸であること。 【０００７】 【発明の実施の形態】 【０００８】以下本発明の実施の形態を図面に基づき詳
細に説明する。 【０００９】図１は本発明の実施の形態に係る大型横形
５軸加工機の平面図、図２その側面図である。本形態に
係る大型５軸加工機は、図３及び図４に示す従来技術に
係る大型５軸加工機のＸ，Ｙ，Ｚ，Ａ，Ｂ軸の５軸に加
え、コラム３側にＸ軸に平行なＵ軸を付加し６軸構成と
したものである。このため本形態ではべッド４上にコラ
ムベース５を追加し、コラムベース５の図２中左方をＺ
軸とする。そして、コラムベース５上に、コラム３を設
置し、コラム３の前後をＵ軸とする。すなわちテーブル
１が回転機構及びチルト機構とともにベッド４上をＸ軸
方向に移動する一方、コラムベース５がコラム３ととも
にベッド４上をＺ軸方向及びＵ軸方向に移動するように
構成してある。 【００１０】このときのＵ軸の移動ユニット（ヘッドス
トック２、コラム３、コラムベース５等）の総重量は、
Ｘ軸の移動ユニット（テーブル１、テーブル１の回転機
構及びチルト機構等）の総重量に比べて非常に小さくす
ることができる。また、Ｕ軸ストロークはＸ軸より短く
構成してある。本形態においてはテーブル１の送り軸が
一般軸として構成してあり、コラムベース５のＵ軸方向
の送り軸が高速加工軸として構成してある。この結果送
り系の剛性をアップさせることもできる。従ってＵ軸を
高速加工専用軸とし、小さなエリアで高速加工を行う際
にＸ軸の代わりに用いることで、従来よりも更に高精度
な高速加工が可能となる。 【００１１】このように本形態によれば従来のＸ、Ｙ、
Ｚ，Ａ，Ｂ軸の５軸に加え、コラム３側にテーブル１の
送り軸であるＸ軸に平行なＵ軸を付加して６軸構成と
し、ベッド１上にコラム３とともにＺ軸方向及びＵ軸方
向に移動するコラムベース５を設け、Ｕ軸の移動ユニッ
ト総重量をＸ軸のものに比べ非常に小さくすることがで
きたので、Ｕ軸を高速加工専用軸として小さなエリアで
高速加工を行うことにより従来のＸ軸の代わりにＵ軸を
用いることができ、従来よりも更に高精度な加工が可能
となる。 【００１２】かくして、高速加工の必要のない加工エリ
アでは一般軸であるテーブル１の送り軸を用いて広範囲
で加工を行い、高速加工エリアでは一般軸で概略の位置
決めを行った後、高速加工軸であるＵ軸方向の送り軸を
用いて加工する。このときユニット重量の軽量化による
加減速時の機械的たわみの減少を図り得る。また軸スト
ロークの短縮化による送り系の剛性もアップすることが
できる。 【００１３】なお、上記実施の形態は大型５軸加工機に
適用した場合であるが、これに限定されるものでは勿論
なく高速加工軸を有する工作機械であれば一般に適用し
得る。 【００１４】 【発明の効果】以上実施の形態とともに詳細に説明した
ように、本発明によれば高速（高加速度）加工での加工
時間の短縮及び精度の向上を同時に達成し得る。また一
般軸と、高速加工軸の２軸の使い分けにより、広範囲の
条件にわたり加工できるばかりでなく、大型工作機械に
小型のマシニングセンタの要素を付加することもでき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る加工軸構成のもつ横
形５軸加工機の平面図。 【図２】図１の側面図。 【図３】従来の加工軸構成をもつ横形５軸加工機の平面
図。 【図４】図３の側面図。 【符号の説明】 １ テーブル ２ ヘッドストック ３ コラム ４ ベッド ５ コラムベース
形５軸加工機の平面図。 【図２】図１の側面図。 【図３】従来の加工軸構成をもつ横形５軸加工機の平面
図。 【図４】図３の側面図。 【符号の説明】 １ テーブル ２ ヘッドストック ３ コラム ４ ベッド ５ コラムベース
【手続補正書】
【提出日】平成８年１１月１３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
高速加工での加工時間の短縮及び精度の向上を計り得る
高速加工軸を有する工作機械を提供することを目的とす
る。
高速加工での加工時間の短縮及び精度の向上を計り得る
高速加工軸を有する工作機械を提供することを目的とす
る。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 伊井 良治
広島県広島市安佐南区祇園三丁目２番１号
三菱重工業株式会社広島工機工場内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 高速加工軸を有する工作機械において、
直線加工軸に関し、全ストロークをカバーして広範囲で
加工を行う一般軸と、一般軸よりも短ストロークの狭範
囲で加工を行うよう一般軸に平行に形成したユニット重
量が一般軸よりも軽量な高速加工軸とを有し、一般軸で
概略の位置決めをした後高速加工軸で正確な高速位置決
めを行いつつ高速加工を行うように構成したことを特徴
とする高速加工軸を有する工作機械。 【請求項２】 重量の大きいワークを積載した送り軸を
一般軸とし、ヘッドストック側のコラムを移動する送り
軸を高速加工軸としたことを特徴とする〔請求項１〕に
記載する高速加工軸を有する工作機械。 【請求項３】一般軸は回転及びチルト手段を積載したテ
ーブルの送り軸であることを特徴とする〔請求項１〕又
は〔請求項２〕に記載する高速加工軸を有する工作機
械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24943096A JPH1094935A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 高速加工軸を有する工作機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24943096A JPH1094935A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 高速加工軸を有する工作機械 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1094935A true JPH1094935A (ja) | 1998-04-14 |
Family
ID=17192860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24943096A Withdrawn JPH1094935A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 高速加工軸を有する工作機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1094935A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103240613A (zh) * | 2013-05-23 | 2013-08-14 | 南京工业大学 | 一种机床工作台运动控制方法 |
-
1996
- 1996-09-20 JP JP24943096A patent/JPH1094935A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103240613A (zh) * | 2013-05-23 | 2013-08-14 | 南京工业大学 | 一种机床工作台运动控制方法 |
| CN103240613B (zh) * | 2013-05-23 | 2015-06-03 | 南京工业大学 | 一种机床工作台运动控制方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031202 |