JPS61103754A - 工作機械のベツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ この発明は工作機械のベッド、より詳細に述べると工作
機械の１７］ＩＦｉによる熱変形を未然に防止すること
のでさるベッドに関する。

［従来の技術ｊ 高度に自動化された工作機械、とくに数値制御工作機械
においては、加工精度の高度化と安定化が極めて重要な
課題である。

工作は械にお（〕゛る、加工精度を左何する構造」−の
要因としては、幾何学的精度、剛性おまひ熱変位が挙げ
られる。この種工作機械の熱変位は、例えば室温の変化
、機械への直射日光、通風などの環境変化、および運転
にともなって機械自体が発生覆る熱など、工作機械の内
外からの熱的要因に基づき、主として機械が膨張、収縮
あるいは変形し、ｊＪＩＩ　Ｉ物と■貝との相２；Ｊ的
位置に誤差を生ずることによって、製品精度（ご悪影響
を与えるものである。

殿械本体の発熱源としては、主軸系として、主軸受、駆
動歯車および軸受、潤泪油等があり、送り・位置決め系
として、駆動部、送りねじがある外、案内面、モーター
、油圧装蹟および切屑などが挙げられる。

以上に述べた機械本体に対する対策としては、機械自体
の発生熱量を僅少に押えること、冷部あるいは加熱につ
いての熱源となる部分を機械本体より分離または隔離す
ることがあり、熱変形のｈＯ工精度への影響を防止する
手段しくは、熱分布を均等にさせるとか、機械の構造を
熱的に対称形とするなどがある。

工作機械における構造を熱的に対称形とするに当って、
従来、専ら熱発生の基点を主軸頭にＪ３いている。すな
わら、例えば、最近多くのマシニングセンターのコラム
に採用されているものでは、主軸頭をコラムの中央に配
設して、主軸頭の熱をコラムの左右に対して均等に対称
的に伝達させる。センタマウント形ヘツ下構造を採用す
るなどしている。

［発明が解決しようとする問題点・３ 以上に述べたように、従来、Ｒ域自体の発熱に関しては
、専ら主軸頭の発熱を中心として熱対称設計によ・る解
決を試みていたのである。しかし、１作に際して、高温
の切屑が工作機械のベッドに沸留し、あるいはベッドを
通過して外部へと搬出されるまでに、ベッドを加熱して
変形を招くことに）ＩＬｌしなければならない。

とくに、主軸頭の発熱は熱変位の補正について、多くの
手段で制ｔａｌｌ　ｉＪることかできる。ところが、切
屑は、たとえこれを切屑液を用いて冷却するとしても、
十ニー分に冷却することが困九で、熱交換された熱が切
屑液に貯えられて切屑とともにベッドにＨＩＳ留した後
に、これを通過し、コラムを支持するｖ盤であるベッド
を変形させる。したがってまたベッドの熱変形を無視し
てコラムの熱対称設計のｌ）Ｉ果を期待することはでき
ないのである。

〔発明の目的コ こうした問題点を考慮して、この発明の主目的は高温度
の切屑による熱変形を抑制することのできる工作機械の
ベッドを提供することにある。

この発明の目的はまた、切屑の加熱によるベッドを、ベ
ッドの中心軸線に対して熱的に対称にする工作機械のベ
ッドを提供することにある。

この発明のさらに目的とするところは、複数台の工作機
械、例えばマシニングセンターを並列に配訂した場合に
、切屑を一括ｍ送するチップ・コンベレが工作機械の配
買に回答の支障となることのない工作機械のベッドを提
供することにある。

この発明の以上に挙げた諸口的と、その利益とを、この
発明の構成と、作用効果とについて具体的に説明する。

［発明の構成１ 第１図と第２図とは、この発明を工作機械１０たとえば
シングル・コラムのマシニングセンターに適用した場合
の一実施例を説明する略図である。

この発明の前記−実ｔｉｆｉ例を説明するに先立って、
この種工作機械についての従来の構成について、第３図
と第４図とについて述べる。従来例の工作機械１１０は
ベッド１２と、コラム１４と。

主軸頭１６と、サドル１８と、テーブル２０を主要構造
部分としている。切屑を排除するために、ベッド１２の
中央部にはコラム１４に近接する部位に切屑落下口　１
２２が設けてあり、ｌ／Ｊ屑落下落下口２２の下部から
ベッド１２の長手軸線に対して直β１方向に切屑搬出路
１２４が形成しである。この切屑搬出路１２４内にはチ
ップ・コラム％７１２６の一部が配設してあって、コン
ベヤ１２６の上部岬こ落下した切屑はベッド１２内をそ
の長手軸線に刑して横方向に、即ち第３図の矢印への方
向に搬出される。しＩＣがって切屑の搬出の過程におい
てカロ熱された切屑はベッド１２の一方の側をのみ非対
称的に加熱する。この、ことはコラム１４を一１ｊに傾
けるような変形をベッド１２に惹きおこすものである。

さらに切屑搬出路１２４がベッド１２の中央付近を横断
して形成しであるために、ベッド１２の剛性を低下させ
るのみならず、機械の構造上、搬出路１２４の横幅を十
分に広くすることができないため、チップ・コンベヤ１
２６の横１幅も切屑を撤去するのに十二分なものとする
ことができないという不利益がある。

〔実／Ｊｉ！態様の説明１ ところで、第１図と第２図とに示す、この発明の実ｔＮ
態様においては、ベッド１２の中央部で、コラム１４に
近接する側に切屑落下口２２が設けである。なお、この
切屑落下口２２は必要に応じてベッド１２の中心軸線上
に複数周設けることもできる。そして切屑落下口２２の
下部からベッド１２の長手中心軸線に沿って切屑搬出路
２４が形成してあって、この切屑搬出路２４内にチップ
・コラム１７２６の一部が配設してあり、コンベヤ２Ｇ
上に落下した切屑はベッド１２内をその長手中心軸線に
沿って外部に搬出される。

この発明によれば、以上に述べたところから明瞭である
ように、工作によって生じたり質は常にベッド１２の中
心線上にあるため、加熱されたり屑のベッド１２につい
ての熱伝達は対称的に行なわれる。さらに、搬出路２４
の形成によってベッド１２の剛性を■害することがなく
、また１般出路２４およびコンベ＼７２６の横幅を十二
分に広く構成することができる。

この発明によるτ（Ｎは械のベッドは以」に述べたシン
グル・コラ１１のマシニングセンターのみでなく、クロ
スレールを具備する、いわゆる門形の工作機械にら適用
することができる。

第５図ないし第７図について門形に適用する場合の一例
を説明づる。ベッド１２の両側には直立して１対のハウ
ジング３０が設けてあり、ハウジング３０の上方に橋か
けてクロスレール３２が設けてあり、クロスレール３２
にはサドル１８が取り付けてあって、主軸１ｔ（ｉ１６
はこのサドル１８に装架　　　　　　Ｊしである。デー
プル２０はベッド１２の上面に設りた２本の案内面３４
上を移動することかできる。

この発明によれば、前述の実施例と同様ｔごベンドの長
手中央軸線上に切屑落下口２２を設けると共に、案内面
３４の外側に、切屑落下口２２に対して横方向に整列し
て、さらに切屑落下口２２Ａと２２Ｂとが設けである６
切屑搬出路２４には、ベッドの長手中央軸線に沿ってチ
ップ・コンベヤ゛２６が配設しである。切屑落下口２２
．２２△、２２Ｂから切１ｉ！　Ｉｌｌ出路２４のコン
ベヤ２Ｇ上に落下した切屑は、コンベヤ２６の運転によ
って工作機械１０より長手中央軸線方向において外部へ
搬出される。

なお、面記横方向に整列した切屑落下口２２゜２２Ａ　
　、２２Ｂは工作機械１０の長手中央軸線について互に
間隔をとってＦ！数個設けることができる。

第８図は、この発明のベッドを有する工作機械１０の複
数台を並列に配置した場合（Ｉ）と、従来の横方向にチ
ップ・コンベヤ１２６を配設した工作機械１１０の複数
台を並列に配置した場合（ＩＩ）とを示す路線図である
。

同図から自明のように、この発明によれば工作機械１０
の切屑はベッド１２の長手中央軸線に治って配設された
チップ・コンベヤ２６によって工作機械１０の外方に搬
出されるので、工１’［Ｈｉ　（＊　１０の後方のスペ
ースを活用して、これを一括して矢印Ｂ方向に搬送′？
ｊることが容易で、８５１Ｊの］作機械１０がその矢印
１３方向への搬出の支障とならない。

これに反して、従来のものの場合には、この発明の場合
のように一括して切屑を搬送しようどすると、各列の工
作機械１１０がその通路の障害となるために、二」ンベ
ヤ　１２６を床下に埋設して配設しなければならないと
いった困ガがある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の工作機械のベラ１−を１ｊ１１！明
するためベッド部分を断面にして示した略正面図、第２
図は同じくそのベッド部分の一部を断面として示す略側
面図、第３図と第４図とは従来の工作機械の場合を示し
前記第１図と第２図とにそれぞれ相当り゛る略図、第５
図はこの発明を門形工作機械に適用した場合を承り第１
図に該当する部分断面路正面図、第６図は第５図のベッ
ドの部分を断面で示す略側面図、第７図は第６図の線■
−■についての略［ＩＪｉ面図、スｊ８図は（Ｉ＞この
発明の複数台の工作機械と（ＩＩ）従来のものの複数台
とをそれぞれ並列に配置し／、：場合を説明する略図６
ある。 図面における符号は次の通りである。 １０・・・・・・この発明の丁ＰＩｌ′ｍ械１２・・・
・・・ベッド ＋４・・・・・・コラム １６・・・・・・主軸頭 １８・・・・・・サドル ２０・・・・・・テーブル ２２、２２Ａ、　２２Ｂ・・・・・・切屑落下口２４・
・・・・・切屑搬出路 ２６・・・・・・チップ・コンベヤ ３０・・・・・・ハウジング ３２・・・・・・クロスレール ３４・・・・・・案内面 １１０・・・・・・従来の工作機械 １２２・・・・・・従来の工作機械の切屑落下口１２４
・・・・・・従来の工作機械の切屑搬出路１２Ｇ・・・
・・・従来のｒ作１ＩｌｌＦｌｉのチップ・］ンｌ＼Ｖ
手　　続　　補　　正　　占 昭和５９年１１月１５０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、工作機械のベッドの長手中央軸線上に切屑落下口を
   設けたことと、 前記・長手中央軸線を中心として前記ベッド内に切屑搬
   出路を設けたことと、 前記搬出路中に前記長手中央軸線に沿って チップ・コンベヤを配設し、前記コンベヤを前記ベッド
   内から前記工作機械の外部に至るものとしたことを特徴
   とする工作機械のベッド。 ２、前記切屑落下口を複数個とし、それぞれを前記ベッ
   ドの長手中央軸線上に間隔をとって配設した特許請求の
   範囲第１項に記載の工作機械のベッド。 ３、前記ベッドの長手中央軸線上に設けた切屑落下口の
   ほかに、さらに前記長手中央軸線の両側に切屑落下口を
   設けて成る特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   工作機械のベッド。