WO2014002171A1 - 工作機械 - Google Patents

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伸二 小池
一矢 眞弓
聡 小林
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Makino Milling Machine Co Ltd
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Makino Milling Machine Co Ltd
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    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/304088—Milling with means to remove chip

Definitions

  • the present invention relates to a machine tool for machining a workpiece by relatively moving between a tool mounted on a spindle and a workpiece attached to a table.
  • X-, Y-, and Z-axis moving bodies, guides, feed driving devices, chip discharging devices, and the like are appropriately arranged.
  • each moving body that moves in the X-, Y-, and Z-axis directions is provided on the rear surface of the base.
  • the feed mechanism which moves an up-and-down moving body to an up-down direction along a guide rail is arrange
  • This feed mechanism includes a pair of ball screws as vertical feed screws arranged in parallel to each other, and a pair of feed motors that individually rotate and drive these ball screws.
  • the feed screw is disposed above the base. Since a moving space for the vertical moving body must be secured above the base, the feed motor must be attached to the upper end of the ball screw. Therefore, the feed motor having a relatively heavy weight is arranged at a position higher than the tool, and the center of gravity of the machine tool is set at a high position together with the guide rail of the vertical moving body arranged above the discharge hole. Will be set. As a result, the stability of the machine tool is impaired, and there is a problem that the overall height of the machine is increased and the machine size is increased.
  • the present invention has a technical problem to solve such problems of the prior art, and it is a compact that can reliably discharge chips while realizing high stability by setting the center of gravity at a lower position than before.
  • the purpose is to provide a machine tool.
  • a chip duct for discharging chips inside the bed to the outside of the machine is provided from the chip discharge opening opened in the left and right central part of the rear surface of the bed toward the rear, and a bifurcated shape straddling the chip duct Since the vertical moving body is moved up and down along a pair of vertical guides extending vertically on the rear surface or side surface of the bed on both the left and right sides of the chip duct, the chip duct is moved to the rear surface of the bed. The cross-sectional area of the chip discharge port and the chip duct is increased, and the discharge of the chip and the machining liquid becomes efficient and reliable.
  • the vertical guide is extended to low positions on both the left and right sides of the chip duct, and the guided part of the bifurcated leg of the vertical moving body is overlapped to lower the center of gravity of the machine and move up and down
  • the body can be guided and supported over a long vertical range, and the stability of the machine can be improved without increasing the size of the machine.
  • FIG. 1 is a side view schematically showing a structure of a machine tool according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a rear view of the machine tool as viewed in the direction of the arrow 2-2 in FIG. 1. It is a perspective view which shows roughly the external appearance of the machine tool shown with the splash guard which surrounds the machine tool of FIG.
  • FIG. 1 is a side view schematically showing the structure of a machine tool according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a rear view of the machine tool viewed in the direction of arrow 2-2 in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing the appearance of the machine tool shown together with the splash guard.
  • the direction of the tip of a tool attached to the tip of a spindle which will be described later, is the front side of the machine tool.
  • the machine tool 10 is a four-axis horizontal machining center having, for example, a linear movement axis in three orthogonal directions of XYZ and a B axis that is one rotary feed axis.
  • the left-right direction (perpendicular to the paper surface of FIG. 1) of the machine tool 10 is defined as the X axis
  • the up-down direction is defined as the Y-axis
  • the front-rear direction left-right direction in FIG. 1
  • the B axis is a rotary feed axis centered on a vertical axis parallel to the Y axis.
  • the 4-axis horizontal machining center for example, a 5-axis machine, a vertical machining center, a milling machine, an electric discharge machine, or the like may be used for the machine tool 10.
  • the machine tool 10 includes a bed 12 as a base supported on the floor of a factory or the like.
  • the bed 12 includes a hollow prism-shaped bed main body 13 and a pair of left and right side walls 14 protruding rearward from the rear surface of the bed main body 13 in the Z-axis direction.
  • the bed 12 is supported by a plurality of leveling blocks that can be adjusted in height as support members, in this embodiment. More specifically, the bed 12 is supported by one front leveling block 11 a disposed at the front center portion of the bed main body 13 and a rear leveling block 11 b disposed at the rear end of each of the pair of side walls 14. ing.
  • a table 15 is disposed on the upper surface of the bed body 13.
  • the table 15 is rotationally fed in the B-axis direction about a rotation axis extending parallel to the Y-axis by a B-axis servomotor 15a incorporated in the bed main body 13.
  • a double-sided scale 16 is fixed on the table 15.
  • the double-sided scale 16 has mounting surfaces 16a and 16b arranged back to back for mounting the workpiece W.
  • the machine tool 10 includes a vertical moving body 21 that reciprocates linearly in the vertical direction along the Y axis on the rear surface of the bed main body 13.
  • a left and right moving body 23 that is linearly reciprocated in the left and right direction along the X axis is attached to the upper surface of the up and down moving body 21.
  • a front-rear moving body 24 that reciprocates linearly in the front-rear direction along the Z axis is attached to the left-right moving body 23.
  • a spindle head 25 is attached to the front-rear moving body 24 to support the spindle 26 rotatably about a rotation axis O parallel to the Z axis.
  • a tool 27 is detachably mounted on the tip of the main shaft 26 so as to face the workpiece W fixed to one mounting surface of the double-faced scale 16.
  • a Y-axis guide rail 28 as a pair of left and right upper and lower guides extending in the Y-axis direction (vertical direction) is attached to the rear surface of the bed body 13, and extends outside the Y-axis guide rail 28 in the Y-axis direction.
  • a Y-axis ball screw 35 as a pair of provided vertical feed screws is attached.
  • a bracket 31 is provided on the rear surface of the bed body 13. In the present embodiment, the bracket 31 is formed integrally with the side wall 14 so as to protrude from the inner side surface of the side wall 14.
  • a Y-axis servo motor 30 as a vertical feed motor is attached to the bracket 31.
  • the bracket 31 is formed with a through hole 32 penetrating from the upper surface to the lower surface of the bracket 31 in the Y-axis direction.
  • the Y-axis servomotor 30 has an output shaft 30a protruding upward through the through hole 32. It is attached to the lower surface of the bracket 31.
  • the output shaft 30 a is connected to the lower end of the Y-axis ball screw 35 via the coupling 34.
  • the Y-axis ball screw 35 is arranged as close as possible to the rear leveling block 11b.
  • the vertical moving body 21 includes a pair of left and right legs 22 that are spaced apart from each other in the Y-axis direction and extend downward in a bifurcated manner.
  • a Y-axis guide block 29 is attached to the vertically moving body 21, and the vertically moving body 21 is supported by the Y-axis guide rail 28 so as to be slidable along the Y-axis guide rail 28 via the Y-axis guide block 29. Is done.
  • the Y-axis guide block 29 is arranged so that the Y-axis guide rail 28 overlaps the pair of leg portions 22 when the vertically moving body 21 is attached to the rear surface of the bed body 13. Yes.
  • the vertical moving body 21 is provided with a pair of upper and lower Y-axis guide blocks 29 for each of the pair of Y-axis guide rails 28.
  • One guide block is disposed on each of the pair of leg portions 22.
  • a nut 36 that engages with the Y-axis ball screw 35 is further attached to the vertical moving body 21.
  • the vertical moving body 21 is driven in the vertical direction according to the rotation direction and the rotation amount of the Y-axis servomotor 30.
  • the Y-axis servomotor 30 and the Y-axis ball screw 35 constitute the vertical drive means of the present invention.
  • the Y-axis ball screw 35 may be at least one of left and right.
  • the horizontal dimension of the up-and-down moving body 21 needs only to be a minimum width in which the guide block 29 can be accommodated, and it is preferable to reduce the weight by projecting the nut 36 portion to the left and right.
  • An X-axis guide rail 37 as a pair of left and right guides extending in the X-axis direction and an X-axis as a left-right feed screw extending in the X-axis direction between the pair of X-axis guide rails 37 are disposed on the upper surface of the vertical moving body 21.
  • a ball screw 41 is attached.
  • An X-axis guide block 38 is attached to the left-right moving body 23, and the left-right moving body 23 is slidable in the left-right direction along the X-axis guide rail 37 via the X-axis guide block 38. 37.
  • an X-axis servo motor 39 as a left-right feed motor is attached to the vertical moving body 21.
  • An output shaft (not shown) of the X-axis servomotor 39 is connected to the X-axis ball screw 41 via a coupling (not shown).
  • a nut 42 that engages with the X-axis ball screw 41 is further attached to the left-right moving body 23.
  • the left-right moving body 23 moves left and right according to the rotation direction and the rotation amount of the X-axis servo motor 39.
  • the body 23 is driven in the left-right direction.
  • the X-axis servo motor 39 and the X-axis ball screw 41 constitute the left / right driving means of the present invention.
  • a Z-axis guide rail 43 as a pair of left and right front and rear guides extending in the Z-axis direction, and a Z as a front and rear feed screw extending in the Z-axis direction between the pair of Z-axis guide rails 43.
  • a shaft ball screw 46 is attached.
  • a Z-axis guide block 44 is attached to the front-rear moving body 24, and the front-rear moving body 24 is slidable in the front-rear direction along the Z-axis guide rail 43 via the Z-axis guide block 44. 43 is supported.
  • a Z-axis servo motor 45 as a forward / backward feed motor is attached to the left / right moving body 23.
  • An output shaft (not shown) of the Z-axis servomotor 45 is connected to a Z-axis ball screw 46 through a coupling (not shown).
  • a nut 47 that engages with the Z-axis ball screw 46 is further attached to the front-rear moving body 24.
  • the Z-axis servo motor 45 rotates, the front-rear moving body 24 moves back and forth according to the rotation direction and rotation amount of the Z-axis servo motor 45.
  • the body 24 is driven in the front-rear direction.
  • the Z-axis servomotor 45 and the Z-axis ball screw 46 constitute the front-rear drive means of the present invention.
  • a built-in type spindle motor (not shown) is incorporated in the spindle head 25.
  • the spindle 26 and the tool 27 are driven to rotate about the rotation axis O by the spindle motor.
  • the tool 27 moves relative to the workpiece W by linear movement in the XYZ directions of the left / right moving body 23, the up / down moving body 21, and the front / rear moving body 24. This relative movement is controlled by an NC device (not shown) incorporated in the machine tool 10.
  • the tool 27 that rotates during the relative movement between the tool 27 and the workpiece W contacts the workpiece W at a predetermined processing point. In this way, the workpiece W is processed into a desired shape.
  • a cavity 51 opened upward is formed in the bed main body 13.
  • a shooter 52 disposed below the table 15 is formed on the inner wall of the cavity 51, and an opening 13 a as a chip discharge port is formed on the rear surface of the bed main body 13.
  • the shooter 52 includes an inclined surface that is lowered from the front to the rear of the bed main body 13 toward the opening 13a and an inclined surface that is directed downward on the left and right inner walls. Chips generated during machining of the workpiece W and machining fluid injected into the machining area of the workpiece W fall from the periphery of the table 15 into the cavity 51 and further move toward the opening 13 a along the shooter 52. .
  • a chip duct 53 for discharging chips and machining fluid to the outside of the machine, that is, to the outside of the cavity 51 of the bed body 13 is attached to the rear surface of the bed body 13.
  • the chip duct 53 extends rearward from the rear surface of the bed main body 13 between the leg portions 22 of the vertical moving body 21.
  • the chip duct 53 is attached at one end so as to surround the opening 13a on the rear surface of the bed body 13 by, for example, a plurality of bolts.
  • the other end 53 b of the chip duct 53 is connected to a chip receiver 56.
  • the chip receiver 56 is a thin tray-like member opened upward, and the bottom wall is a mesh (not shown).
  • a machining liquid tank 54 is disposed below the chip receiver 56.
  • the chip duct 53 is inclined downward so as to approach the floor surface from the shooter 52 toward the machining liquid tank 54. In this way, the chips and machining fluid discharged from the opening 13 a to the outside of the machine are guided to the chip receiver 56 by the chip duct 53. In the chip receiver 56, the machining liquid is filtered through the mesh on the bottom wall of the chip receiver 56 and then falls to the machining liquid tank 54, and only the chips accumulate on the bottom wall of the chip receiver 56. Chips deposited on the chip receiver 56 are periodically collected by the operator.
  • the machining fluid tank 54 stores the machining fluid guided from the shooter 52 by the chip duct 53.
  • a pump 55 is attached to the machining liquid tank 54.
  • the pump 55 supplies the machining liquid stored in the machining liquid tank 54 toward the machining area of the workpiece W.
  • a filter (not shown) may be further provided in the machining liquid tank 54, and fine chips may be further filtered prior to supply to the machining area. Thus, the machining fluid is reused.
  • the machine tool 10 includes, for example, a box-shaped splash guard 61 that forms an internal space that accommodates all the above-described components.
  • the splash guard 61 includes a front panel 62, left and right side panels 63a and 63b, and a top panel 64 that cover the lower front portion, both sides, the top, and the rear surface of the machine tool 10.
  • the upper portion of the front surface of the machine tool 10, particularly the space where the double-sided scale 16 is disposed, is covered with slide doors 65 and 66.
  • the sliding doors 65 and 66 are formed with rectangular monitoring windows 65a and 66a, and a transparent glass plate is fitted into the monitoring windows 65a and 66a.
  • An operation panel 68 is incorporated in the right side panel 63b, and the operation panel 68 is connected to the NC device described above.
  • the operation panel 68 is provided with a display panel for displaying the operation state of the above-described components and various input buttons.
  • An operator of the machine tool 10 can input a machining program and various machining parameters to the NC device via the operation panel 68.
  • the machining program may be input via a communication network such as a factory LAN.
  • the pair of left and right Y-axis guide rails 28 extending in the vertical direction are disposed in the vicinity of both sides of the bed body 13 on the rear surface of the bed body 13.
  • a vertically movable body 21 having a pair of leg portions 22 extending downward in a bifurcated shape is attached to the bed body 13 so as to be movable in the vertical direction along a pair of left and right Y-axis guide rails 28.
  • a pair of left and right Y-axis ball screws 35 are provided in the vicinity of the pair of left and right Y-axis guide rails 28 in parallel in the vertical direction.
  • a mating nut 36 is provided on the vertical moving body 21.
  • the pair of left and right Y-axis guide rails 28 are arranged so as to overlap with the pair of left and right legs 22 extending downward in a bifurcated shape of the vertical moving body 21 when the vertical moving body 21 is attached to the rear surface of the bed body 13.
  • a chip duct 53 for discharging chips and machining fluid to the outside of the machine is provided.
  • the pair of left and right Y-axis ball screws 35 are provided in the vicinity of both sides of the bed body 13 on the rear surface of the bed body 13 and in parallel with the pair of left and right Y-axis guide rails 28.
  • the Y-axis servomotor 30 is connected to the lower end of each Y-axis ball screw 35.
  • the Y-axis servomotor 30 is attached to a bracket 31, and the bracket 31 is formed integrally with the side wall 14 so as to protrude from the inner side surface of the side wall 14.
  • a rear leveling block 11 b that supports a rear portion of the machine tool 10 is disposed in the vicinity of the bracket 31 on the side wall 14, that is, in the vicinity of the Y-axis servomotor 30.
  • the Y-axis ball screw 35 that drives the vertical moving body 21 that is the heaviest moving body in the machine tool 10 in the vertical direction the rigidity of the entire machine tool 10 is set.
  • the vertical moving body 21 can be moved up and down at high speed and with high accuracy.
  • the Y-axis servo motor 30 and the Y-axis ball screw 35 are disposed on the rear surface of the bed body 13, and the Y-axis servo motor 30 is connected to the lower end of the Y-axis ball screw 35.
  • the Y-axis guide rail 28, the Y-axis servo motor 30, and the Y-axis ball screw 35 are disposed below the spindle head 25.
  • the Y-axis guide rail 28 is disposed so that the lower end extends to the vicinity of the floor surface, and the Y-axis servo motor 30 is disposed adjacent to the floor surface.
  • the vertical moving body 21 is formed in a bifurcated shape so as to dodge the chip duct 53, the guide block 29 is provided on the leg portion 22, and the vertical moving body 21 is supported in the vertical direction with a long span in the vertical direction.
  • the machine tool 10 having higher stability than ever can be realized.
  • the processing accuracy in the machine tool 10 can be improved.
  • the Y-axis servomotor 30 does not have to be disposed at the upper end of the machine tool 10, the overall height of the machine tool 10 can be reduced.
  • the pair of Y-axis guide rails 28 are not vertically extended from the rear surface of the bed main body 13 but are extended in the vertical direction behind the side surface of the bed main body 13 and the vertical moving body 21 is moved in the vertical direction on the side surface side of the bed main body 13. You may comprise.

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  • Machine Tool Units (AREA)
  • Turning (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)

Description

工作機械
　本発明は、主軸に装着した工具とテーブルに取付けたワークとの間で相対移動させ、ワークを加工する工作機械に関する。
　一般に工作機械では、主軸とテーブルとをＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に相対的に移動させるため種々の構成のものがある。その構成に応じて、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の各移動体、ガイド、送り駆動装置や切りくず排出装置等が適切に配置される。
　特許文献１の工作機械では、基台の後面にＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に移動する各移動体が設けられている。そして、上下移動体をガイドレールに沿って上下方向に移動させる送り機構が基台の上方に配置される。この送り機構は、相互に平行に配置される一対の上下送りねじとしてのボールねじと、これらのボールねじを個別に回転駆動する一対の送りモータとを備える。
特開２００７－７５９２６号公報
　特許文献１の工作機械では、基台の正面から後面まで延びる排出穴が基台に形成されることから、送りねじは基台の上方に配置される。基台の上方には上下移動体の移動スペースが確保されなければならないことから、送りモータはボールねじの上端に取付けられなければならない。従って、比較的に重量の大きな送りモータが工具よりも高い位置に配置される結果となり、上下移動体のガイドレールが排出穴より上方に配置されることと合わせて、工作機械の重心は高い位置に設定されてしまう。その結果、工作機械の安定性は損なわれ、また、機械の全高が高くなり大型化する問題がある。
　本発明は、こうした従来技術の問題を解決することを技術課題としており、従来に比べて低い位置に重心を設定して高い安定性を実現しながら、確実に切りくずを排出可能にしたコンパクトな工作機械を提供することを目的とする。
　上述の目的を達成するために、本発明によれば、
　主軸に装着した工具とテーブルに取付けたワークとの間で相対移動させ、前記ワークを加工する工作機械において、
　基台となり、上面に前記テーブルが設けられたベッドと、
　前記ベッドの後面左右中央部に開口した切りくず排出口から後方へ向けて設けられ、前記ベッド内部の切りくずを機外へ排出する切りくずダクトと、
　前記切りくずダクトの左右両側の前記ベッドの後面又は側面に上下方向に延設された一対の上下ガイドに沿って前記ベッドの後面側で上下移動し、前記切りくずダクトを跨ぐ二叉形状の上下移動体と、
　前記上下移動体を前記上下ガイドに沿って移動させる上下駆動手段と、
　を具備する工作機械が提供される。
　本発明によれば、ベッド内部の切りくずを機外へ排出する切りくずダクトをベッドの後面左右中央部に開口した切りくず排出口から後方へ向けて設け、該切りくずダクトを跨ぐ二叉形状の上下移動体を前記切りくずダクトの左右両側の前記ベッドの後面又は側面に上下方向に延設された一対の上下ガイドに沿って上下移動させるようにしたことから、切りくずダクトをベッドの後面の左右方向の中央部に配置し、切りくず排出口及び該切りくずダクトの断面積を大きくし、切りくず及び加工液の排出が効率的かつ確実になる。また、切りくずダクトの左右両側の低位置まで上下ガイドを延設して、上下移動体の二叉形状の脚部の被案内部を重ねることによって、機械の重心位置を下げ、かつ、上下移動体を上下の長い範囲にわたって案内支持することができ、機械を大型化することなく、機械の安定性を向上させられる。
本発明の一実施形態に係る工作機械の構造を概略的に示す側面図である。 図１の矢視線２－２の方向に見た工作機械の後面図である。 図１の工作機械を包囲するスプラッシュガードと共に示す工作機械の外観を概略的に示す斜視図である。
　以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る工作機械の構造を概略的に示す側面図であり、図２は、図１の矢視線２－２の方向に見た工作機械の後面図であり、図３は、スプラッシュガードと共に示す工作機械の外観を概略的に示す斜視図である。なお、本明細書では、後述する主軸の先端に装着される工具の先端方向が工作機械の前側とする。
　本実施形態では工作機械１０は、一例としてＸＹＺの直交３軸方向の直線移動軸と、１つの回転送り軸であるＢ軸とを有した４軸横形のマシニングセンタである。工作機械１０の左右方向（図１の紙面に垂直方向）をＸ軸、上下方向をＹ軸、前後方向（図１において左右方向）をＺ軸と定義する。Ｂ軸は、Ｙ軸に平行な鉛直軸線を中心とした回転送り軸である。工作機械１０には、４軸横形マシニングセンタに代えて、例えば５軸機や立形マシニングセンタ、フライス盤、放電加工機等が用いられてもよい。
　工作機械１０は、工場等の床面に支持される基台としてのベッド１２を備える。ベッド１２は中空角柱状のベッド本体１３と、ベッド本体１３の後面からＺ軸方向に後方に突出する左右一対の側壁１４とを備える。ベッド１２は、支持部材としての高さ調節可能な複数の、本実施形態では３つのレベリングブロックによって支持されている。より詳細には、ベッド１２は、ベッド本体１３の前側中央部に配置された１つの前レベリングブロック１１ａと、一対の側壁１４の各々の後端部に配置された後レベリングブロック１１ｂとによって支持されている。
　ベッド本体１３の上面にはテーブル１５が配置される。テーブル１５は、ベッド本体１３内に組込まれるＢ軸サーボモータ１５ａによって、Ｙ軸に平行に延びる回転軸線回りでＢ軸方向に回転送りされる。テーブル１５上には両面イケール１６が固定される。両面イケール１６は、ワークＷを取付けるための互いに背中合わせに配置された取付面１６ａ、１６ｂを有している。
　工作機械１０は、ベッド本体１３の後面においてＹ軸に沿って上下方向に直線往復移動する上下移動体２１を具備している。上下移動体２１の上面には、Ｘ軸に沿って左右方向に直線往復移動する左右移動体２３が取付けられている。左右移動体２３にはＺ軸に沿って前後方向に直線往復移動する前後移動体２４が取付けられている。前後移動体２４には、Ｚ軸に平行な回転軸線Ｏを中心として主軸２６を回転可能に支持する主軸頭２５が取付けられている。工具２７が両面イケール１６の一方の取付面に固定されたワークＷに向き合うように主軸２６の先端に着脱可能に装着される。
　ベッド本体１３の後面には、Ｙ軸方向（鉛直方向）に延びる左右一対の上下ガイドとしてのＹ軸ガイドレール２８が取付けられており、Ｙ軸ガイドレール２８の外側には、Ｙ軸方向に延設された一対の上下送りねじとしてのＹ軸ボールねじ３５が取付けられている。また、ベッド本体１３の後面にはブラケット３１が設けられている。本実施形態では、ブラケット３１は、側壁１４の内側面から突出するように、側壁１４と一体的に形成されている。ブラケット３１に上下送りモータとしてのＹ軸サーボモータ３０が取付けられる。ブラケット３１には、Ｙ軸方向にブラケット３１の上面から下面に貫通する貫通孔３２が形成されており、Ｙ軸サーボモータ３０は、その出力軸３０ａが貫通穴３２を通して上方に突出するように、ブラケット３１の下面に取付けられる。出力軸３０ａは、カップリング３４を介してＹ軸ボールねじ３５の下端に連結されている。Ｙ軸ボールねじ３５は、後レベリングブロック１１ｂに可能な限り近づけて配置される。
　上下移動体２１は、Ｙ軸方向に互いに離間し二叉状に下方に延びる左右一対の脚部２２を具備している。上下移動体２１にはＹ軸ガイドブロック２９が取付けられており、上下移動体２１は、Ｙ軸ガイドブロック２９を介してＹ軸ガイドレール２８に沿って摺動可能にＹ軸ガイドレール２８に支持される。図２から理解されるように、Ｙ軸ガイドブロック２９は、上下移動体２１をベッド本体１３の後面に取付けたときに、Ｙ軸ガイドレール２８が一対の脚部２２に重なるように配置されている。より詳細には、上下移動体２１には、一対のＹ軸ガイドレール２８の各々に対して上下一対のＹ軸ガイドブロック２９が配設されており、各対のＹ軸ガイドブロック２９において、少なくとも一方のガイドブロックは、一対の脚部２２の各々に配置されている。
　上下移動体２１には更にＹ軸ボールねじ３５に係合するナット３６が取付けられている。Ｙ軸サーボモータ３０が回転すると、該Ｙ軸サーボモータ３０の回転方向及び回転量に応じて上下移動体２１は上下方向に駆動される。なお、Ｙ軸サーボモータ３０及びＹ軸ボールねじ３５は本発明の上下駆動手段を構成する。Ｙ軸ボールねじ３５は少なくとも左右いずれか１本あればよい。また、上下移動体２１の左右方向の寸法は、ガイドブロック２９が収まる最小限の幅があればよく、ナット３６の部分だけ左右に突出させて、軽量化を図るのが好ましい。
　上下移動体２１の上面には、Ｘ軸方向に延びる一対の左右ガイドとしてのＸ軸ガイドレール３７と、該一対のＸ軸ガイドレール３７の間でＸ軸方向に延びる左右送りねじとしてのＸ軸ボールねじ４１とが取付けられている。左右移動体２３にはＸ軸ガイドブロック３８が取付けられており、左右移動体２３は、Ｘ軸ガイドブロック３８を介してＸ軸ガイドレール３７に沿って左右方向に摺動可能にＸ軸ガイドレール３７に支持されている。また、上下移動体２１には左右送りモータとしてのＸ軸サーボモータ３９が取付けられている。Ｘ軸サーボモータ３９の出力軸（図示せず）はカップリング（図示せず）を介してＸ軸ボールねじ４１に連結される。左右移動体２３には更にＸ軸ボールねじ４１に係合するナット４２が取付けられており、Ｘ軸サーボモータ３９が回転すると、該Ｘ軸サーボモータ３９の回転方向及び回転量に応じて左右移動体２３は左右方向に駆動される。なお、Ｘ軸サーボモータ３９及びＸ軸ボールねじ４１は本発明の左右駆動手段を構成する。
　左右移動体２３の上面には、Ｚ軸方向に延びる左右一対の前後ガイドとしてのＺ軸ガイドレール４３と、該一対のＺ軸ガイドレール４３の間でＺ軸方向に延びる前後送りねじとしてのＺ軸ボールねじ４６とが取付けられている。前後移動体２４にはＺ軸ガイドブロック４４が取付けられており、前後移動体２４は、Ｚ軸ガイドブロック４４を介してＺ軸ガイドレール４３に沿って前後方向に摺動可能にＺ軸ガイドレール４３に支持されている。また、左右移動体２３には前後送りモータとしてのＺ軸サーボモータ４５が取付けられている。Ｚ軸サーボモータ４５の出力軸（図示せず）はカップリング（図示せず）を介してＺ軸ボールねじ４６に連結される。前後移動体２４には更にＺ軸ボールねじ４６に係合するナット４７が取付けられており、Ｚ軸サーボモータ４５が回転すると、該Ｚ軸サーボモータ４５の回転方向及び回転量に応じて前後移動体２４は前後方向に駆動される。なお、Ｚ軸サーボモータ４５及びＺ軸ボールねじ４６は本発明の前後駆動手段を構成する。
　主軸頭２５内にはビルトインタイプのスピンドルモータ（図示せず）が組込まれている。スピンドルモータにより主軸２６及び工具２７は回転軸線Ｏを中心として回転駆動される。左右移動体２３、上下移動体２１及び前後移動体２４のＸＹＺ方向の直線移動によって工具２７がワークＷに対して相対移動する。この相対移動は、工作機械１０に組込まれているＮＣ装置（図示せず）によって制御される。工具２７とワークＷとの相対移動中に回転する工具２７が所定の加工点でワークＷに接触する。こうしてワークＷが所望の形状に加工される。
　図１に示すように、ベッド本体１３内には上方に開口した空洞５１が形成される。空洞５１の内壁には、テーブル１５の下方に配置されるシュータ５２が形成されており、ベッド本体１３の後面には、切りくず排出口としての開口部１３ａが形成されている。シュータ５２は、ベッド本体１３の前から後方へ開口部１３ａへ向けて低くなる傾斜面及び左右の内壁で下方へ向かう傾斜面から成る。ワークＷの加工に際して発生する切りくず及びワークＷの加工領域に噴射される加工液は、テーブル１５の周囲から空洞５１内に落下し、更に、シュータ５２に沿って開口部１３ａへ向けて移動する。
　切りくず及び加工液を機外へ、つまりベッド本体１３の空洞５１の外部に排出するための切りくずダクト５３がベッド本体１３の後面に取付けられる。切りくずダクト５３は、ベッド本体１３の後面から上下移動体２１の脚部２２の間を通過して後方へ延びる。切りくずダクト５３は、一方の端部において、例えば複数のボルトによって、ベッド本体１３の後面に開口部１３ａを包囲するように取付けられる。切りくずダクト５３の他端５３ｂは、切りくず受け５６が連結されるようになっている。切りくず受け５６は、上方に開口した薄いトレイ状の部材であって、底壁がメッシュ（図示せず）になっている。切りくず受け５６の下側には加工液タンク５４が配置される。切りくずダクト５３は、シュータ５２から加工液タンク５４に向かうにつれて床面に近づくように下方に傾斜している。こうして、開口部１３ａから機外へ排出された切りくず及び加工液は、切りくずダクト５３によって切りくず受け５６へ導かれる。切りくず受け５６では、加工液は、切りくず受け５６の底壁のメッシュを通じてろ過された後に加工液タンク５４に落下し、切りくず受け５６の底壁上に切りくずのみが堆積する。切りくず受け５６に堆積した切りくずは、オペレーターによって定期的に収集される。
　加工液タンク５４は、切りくずダクト５３によってシュータ５２から導かれた加工液を貯留する。加工液タンク５４にはポンプ５５が取付けられている。ポンプ５５は、加工液タンク５４に貯留された加工液をワークＷの加工領域に向かって供給する。加工液タンク５４内に更にフィルター（図示せず）を設けて、加工領域への供給に先立って、微細な切りくずを更に濾過するようにしてもよい。こうして加工液は再利用される。
　工作機械１０は、前述のすべての構成要素を収容する内部空間を形成する例えば箱形のスプラッシュガード６１を備える。スプラッシュガード６１は、工作機械１０の正面下方部分、両側部、頂部及び後面を覆う正面パネル６２、左右側面パネル６３ａ、６３ｂ及び天板パネル６４を備えている。工作機械１０の正面の上方部分、特に両面イケール１６が配置される空間は、スライドドア６５、６６によって覆われている。スライドドア６５、６６には矩形の監視窓６５ａ、６６ａが形成されており、該監視窓６５ａ、６６ａには透明なガラス板が嵌め込まれる。
　右側面パネル６３ｂには操作盤６８が組込まれており、該操作盤６８は前述のＮＣ装置に接続されている。操作盤６８には、前述の構成要素の動作状態を表示する表示パネルや種々の入力ボタンが配置される。工作機械１０のオペレータは操作盤６８を介してＮＣ装置に加工プログラムや、種々の加工パラメータを入力することができる。加工プログラムは、工場内ＬＡＮ等の通信ネットワークを介して入力するようにしてもよい。
　既述したように、本実施形態による工作機械１０では、上下方向に延設された左右一対のＹ軸ガイドレール２８がベッド本体１３の後面において該ベッド本体１３の両側部の近傍に配置され、二叉状に下方に延びる一対の脚部２２を有した上下移動体２１が、左右一対のＹ軸ガイドレール２８沿いに上下方向に移動可能にベッド本体１３に取付けられている。上下移動体２１を上下方向に駆動する上下駆動手段として、左右一対のＹ軸ボールねじ３５が左右一対のＹ軸ガイドレール２８の近傍に上下方向に平行に設けられ、Ｙ軸ボールねじ３５と係合するナット３６が上下移動体２１に設けられている。左右一対のＹ軸ガイドレール２８は、上下移動体２１をベッド本体１３の後面に取付けたときに、該上下移動体２１の二叉状に下方に延びる左右一対の脚部２２と重なるように配置されている。こうした上下移動体２１の二叉状の脚部２２及びＹ軸ガイドレール２８及びＹ軸ボールねじ３５の配置によって、切りくず及び加工液を機外へ排出するための切りくずダクト５３をベッド本体１３の後面の左右方向の中央部に配置し、ベッド本体１３の後面から上下移動体２１の二叉状の脚部２２の間を通過して後方へ延設させることが可能となる。これによって、排出口としての開口部１３ａ及び切りくずダクト５３の断面積を大きくし、切りくず及び加工液の排出が効率的かつ確実になる。
　また、本実施形態による工作機械１０では、左右一対のＹ軸ボールねじ３５が、ベッド本体１３の後面において該ベッド本体１３の両側部の近傍に、左右一対のＹ軸ガイドレール２８に平行に設けられ、Ｙ軸ボールねじ３５の各々の下端にＹ軸サーボモータ３０が連結される。Ｙ軸サーボモータ３０はブラケット３１に取付けられており、該ブラケット３１は、側壁１４の内側面から突出するように、側壁１４と一体的に形成されている。側壁１４においてブラケット３１の近傍、つまりＹ軸サーボモータ３０の近傍には、工作機械１０の後方部分を支持する後レベリングブロック１１ｂが配設されている。このように、工作機械１０において最も重量の大きな移動体である上下移動体２１を上下方向に駆動するＹ軸ボールねじ３５を後レベリングブロック１１ｂの近傍に配置することによって、工作機械１０全体の剛性が高くなり、上下移動体２１を高速かつ高精度に上下移動させることが可能となる。
　更に、Ｙ軸サーボモータ３０及びＹ軸ボールねじ３５はベッド本体１３の後面に配置され、Ｙ軸サーボモータ３０はＹ軸ボールねじ３５の下端に連結される。本実施形態では、Ｙ軸ガイドレール２８、Ｙ軸サーボモータ３０及びＹ軸ボールねじ３５は主軸頭２５よりも下方に配置される。特に、Ｙ軸ガイドレール２８は下端が床面近傍まで延びるように配置され、Ｙ軸サーボモータ３０は床面に隣接して配置される。その結果、これまで以上に低い位置に工作機械１０の重心を設定することができる。そして、上下移動体２１を切りくずダクト５３をかわすように二叉形状にし、脚部２２にガイドブロック２９を設けて、上下方向に長いスパンで上下移動体２１を上下案内支持させることも寄与して、これまで以上に高い安定性を有する工作機械１０を実現することができる。こうして工作機械１０における加工の精度を向上させることができる。加えて、工作機械１０の上端にはＹ軸サーボモータ３０が配置されなくて済むことから、工作機械１０の全高を小さくすることができる。
　尚、一対のＹ軸ガイドレール２８をベッド本体１３の後面ではなく、ベッド本体１３の側面後方に上下方向に延設し、上下移動体２１をベッド本体１３の側面側で上下方向に移動する形態に構成してもよい。
　１０　　工作機械
　１１ａ　　前レベリングブロック
　１１ｂ　　後レベリングブロック
　１２　　ベッド
　１３ａ　　開口部
　１４　　側壁
　１５　　テーブル
　２１　　上下移動体
　２２　　脚部
　２３　　左右移動体
　２４　　前後移動体
　２５　　主軸頭
　２６　　主軸
　２７　　工具
　２８　　Ｙ軸ガイドレール
　２９　　Ｙ軸ガイドブロック
　３０　　Ｙ軸サーボモータ
　３５　　Ｙ軸ボールねじ
　３６　　ナット
　３７　　Ｘ軸ガイドレール
　４３　　Ｚ軸ガイドレール
　５２　　シュータ
　５３　　切りくずダクト
　５４　　加工液タンク
　５６　　切りくず受け

Claims (4)

  1. 　主軸に装着した工具とテーブルに取付けたワークとの間で相対移動させ、前記ワークを加工する工作機械において、
    　基台となり、上面に前記テーブルが設けられたベッドと、
    　前記ベッドの後面左右中央部に開口した切りくず排出口から後方へ向けて設けられ、前記ベッド内部の切りくずを機外へ排出する切りくずダクトと、
    　前記切りくずダクトの左右両側の前記ベッドの後面又は側面に上下方向に延設された一対の上下ガイドに沿って前記ベッドの後面側で上下移動し、前記切りくずダクトを跨ぐ二叉形状の上下移動体と、
    　前記上下移動体を前記上下ガイドに沿って移動させる上下駆動手段と、
    　を具備することを特徴とした工作機械。
  2. 　前記上下移動体は、二叉状に下方に延びる一対の脚部を有しており、
    　前記左右一対の上下ガイドは、前記上下移動体を前記ベッドの後面側に取付けたときに、該上下移動体の二叉状に下方に延びる一対の前記脚部と重なるように配置されている請求項１に記載の工作機械。
  3. 　前記上下駆動手段は、前記左右一対の上下ガイドと平行に延設された左右一対の送りねじを有する請求項１又は２に記載の工作機械。
  4. 　前記ベッドは、前記テーブルの下方に切りくず及び加工液を受けるシュータが形成され、かつ、該ベッドの後面に切りくず排出口が形成されており、切りくず及び加工液が前記シュータから前記切りくず排出口を通過して前記切りくずダクトに排出されるようにした請求項１に記載の工作機械。
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