(57)【要約】【課題】ガイドレールの曲率を簡単に調節できて、高精度加工を実現できる工作機械を提供すること。【解決手段】ベッドの上面を移動されるワーク支持用のテーブルを設け、一対の脚部間に架設された架設部材１６を前記テーブルの移動領域の上方に設け、架設部材１６の一側面に横方向に延在するガイドレールを設けるとともに、そのガイドレールに沿って移動可能にした移動体を設けた。前記両脚部の上面と架設部材１６の両端下面との間に、調節手段を設け、その調節手段は、前記両脚部の上面と架設部材１６の両端下面のうちの少なくとも一方の設けた斜面１９１，１９２と、前記両脚部の上面と架設部材１６の両端下面との間に介在された調節部材１８１，１８２を備える。調節部材１８１，１８２の位置に応じて下部ガイドレールの曲率が調節される。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の脚部間に架設された架設部の一側面に横方向に延在するガイドレールを設けるとともに、そのガイドレールに沿って移動可能にした移動体を設けた工作機械において、
前記両脚部の上面と前記架設部の両端下面との間に、前記ガイドレールの曲率を調節するようにした調節手段を設けた工作機械。
【請求項２】
前記調節手段は、前記両脚部の上面と前記架設部の両端下面との間に介在される楔形の調節部材によって構成した請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
前記調節手段は、前記両脚部の上面と前記架設部の両端下面のうちの少なくとも一方に形成された斜面を含む請求項１または２に記載の工作機械。
【請求項４】
ベッドと、そのベッドの上面を移動されるワーク支持用のテーブルとを設け、前記架設部を前記テーブルの移動領域の上方に設けた請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の工作機械。
【請求項５】
前記架設部に弦が横方向に延びるアーチリブを一体形成し、前記調節手段を前記アーチリブの両端位置に対応して設けた請求項４に記載の工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガントリタイプの工作機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の工作機械として、特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１の工作機械においては、一対のコラム間におけるクロスレールにガイドレールが設けられ、このガイドレールに沿ってサドルが水平方向に移動される。サドルには工具としての回転砥石が支持される。そして、この特許文献１の工作機械においては、ガイドレールのほぼ中央部に同レールの長手方向に延びる凹所が形成され、この凹所内に等間隔をおいて複数の空所が形成されている。各空所内には一対の傾斜ブロックが嵌挿されるとともに、両傾斜ブロックの対接面に斜面が形成されている。そして、調節ボルトによって一方の傾斜ブロックが移動されることにより、斜面のカム作用によってクロスレールが撓み補正されるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３０１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の工作機械においては、ガイドレール内の複数の空所において傾斜ブロックによって同ガイドレールが直接撓み補正されるものである。このため、ガイドレールに対して傾斜ブロックによる機械的影響が傾斜ブロックの周囲に強く現れて、ガイドレールが傾斜ブロックの位置において局部的に大きく変形する。従って、ガイドレールが波状にうねってしまうおそれがある。このような状態になると、ガイドレールによって移動されるサドルの移動精度が低下して、加工精度が低下することになる。そして、複数の傾斜ブロックの出入り量を調節する必要が生じることが多いために、その調節に手間を要する可能性が高い。
【０００５】
本発明の目的は、ガイドレールの曲率を適切に調節できて、高精度加工が可能になる工作機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明においては、一対の脚部間に架設された架設部の一側面に横方向に延在するガイドレールを設けるとともに、そのガイドレールに沿って移動可能にした移動体を設けた工作機械において、前記両脚部の上面と前記架設部の両端下面との間に、前記ガイドレールの曲率を調節するための調節手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
以上の構成においては、調節手段によってガイドレールの曲率を適正に調節できるため、移動体をワーク加工に適する所要の領域において移動できる。従って、移動体に回転砥石などの工具を設けた場合には、高精度加工が可能になる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ガイドレールの曲率を適正に調節できて、高精度加工が可能になるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】工作機械を前方から見た斜視図。
【図２】工作機械を後方から見た斜視図。
【図３】工作機械の側面図。
【図４】工作機械の背面図。
【図５】架設部材の断面図。
【図６】調節手段を示す断面図。
【図７】調節手段を示す分解簡略背面図。
【図８】脚部材を示す平面図。
【図９】工作機械を示す簡略背面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施形態）
以下、本発明を具体化した実施形態を図１〜図９の図面に基づいて説明する。
図１〜図３に示すように、実施形態の工作機械のフレーム１１は、複数の設置脚１０によって工場の床面などに設置されるベッド１２と、ベッド１２の両側に一体形成した下部脚部１３上に複数のボルト１４によって載置固定された一対の介装部材１５とを備えている。また、フレーム１１は、両介装部材１５間に架設されて、複数本のボルト１４（図６参照）によって固定された架設部としての架設部材１６とを備えている。下部脚部１３及び介装部材１５によって脚部が構成されている。また、下部脚部１３，介装部材１５及び架設部材１６によりガントリ構造の橋脚２２が構成されている。前記ベッド１２のベッド本体１７と下部脚部１３の前後両側面との間には補強用の傾斜壁２１が一体形成されている。なお、本実施形態においては、図３の左側を前側とし、右側を後側とする。
【００１１】
図２及び図３に示すように、前記介装部材１５は、その前後両側面１５１，１５２が傾斜されていて、上方に向かって前後幅が狭まる形状に形成されている。また、図４に示すように、介装部材１５は、正面形平行四辺形に形成されており、そのため、橋脚２２は、平行四辺形の架設部材１６により上部側の左右幅が狭くなるように形成されている。
【００１２】
図１及び図２に示すように、前記ベッド本体１７の上面には、ワーク（図示しない）を支持するためのテーブル２３がベッド本体１７の長さ方向である前後方向に延びるレール２７に沿って移動可能に支持されている。前記架設部材１６はテーブル２３の移動領域の上方に位置する。
【００１３】
図１及び図５に示すように、前記架設部材１６の前面は、レール支持面を形成する傾斜形状の前板２４によって形成されており、その前板２４の上下位置には左右方向に延びる上部及び下部のガイドレール３１，３２が配置されている。このガイドレール３１，３２は、前板２４に形成された凹部２５，２６と、その凹部２５，２６の前面側に固定されたレール部材３８，３９とによって構成されている。上部及び下部のガイドレール３１，３２には移動体としてのサドル３３が支持されており、このサドル３３が、モータ３４によりボールねじ３５を介してガイドレール３１，３２に沿ってテーブル２３の移動方向と直交する左右方向に移動される。サドル３３には、工具（実施形態では回転砥石）３６が昇降可能に支持されている。ここで、サドル３３の移動精度は、主として下部ガイドレール３２の曲率形状に依存しており、上部ガイドレール３１は、サドル３３を前後に傾斜することなく安定して移動させる機能を有している。
【００１４】
図２及び図４に示すように、前記架設部材１６の後面は開放されている。架設部材１６の両端部には、箱状部４１が形成されており、その箱状部４１の内部には前板２４と一体で、かつ互いに斜めに交差する交差リブ４３が設けられている。
【００１５】
前記両箱状部４１の対向壁４４間において、前記前板２４の後面には、上方へ円弧状に膨らむアーチ部としてのアーチリブ４５が一体形成されている。このアーチリブ４５は、前記下部ガイドレール３２と前後に対応した位置に配置されており、アーチリブ４５のアーチの弦は下部ガイドレール３２の後方において下部ガイドレール３２の長手方向に沿っている。アーチリブ４５の上方において、前板２４の後側には上下一対の横リブ４２，４６と、両横リブ４２，４６と一体の複数の縦リブ４７とが一体形成されている。縦リブ４７の位置における下側の横リブ４６と前記アーチリブ４５との間には連結リブ４８が一体形成されている。連結リブ４８の下端部には左右幅が広くなった幅広部４９が形成されている。
【００１６】
図６〜図９に示すように、前記介装部材１５の上面と、架設部材１６の両端部の下面との間にはそれぞれ楔形状の内側調節部材１８１及び外側調節部材１８２が設けられている。両調節部材１８１，１８２には、前記ボルト１４を通すための透孔１８３が形成されている。なお、図５及び図６以外の図面においては、調節部材１８１，１８２の厚さや、楔形形状などを誇張して描いている。
【００１７】
図７〜図９に示すように、左右の両介装部材１５の上面の左右２箇所にはそれぞれ内側座面１９１及び外側座面１９２が形成されており、これらの両座面１９１，１９２はそれぞれ加工位置側（テーブル２３の移動領域側）に向かって一平面上において下降傾斜されている。架設部材１６の両端部の下面には前記両座面１９１，１９２と対向する内側受け面２０１及び外側受け面２０２が形成されている。両受け面２０１，２０２はほぼ水平な一平面上に位置している。そして、座面１９１，１９２と受け面２０１，２０２との間に前記調節部材１８１，１８２が介在されている。この両調節部材１８１，１８２は、前記加工位置側が厚く形成された楔形状をなしている。本実施形態においては、前記調節部材１８１，１８２，座面１９１，１９２及び受け面２０１・２０２により調節手段が構成されている。
【００１８】
次に、以上のように構成された工作機械の作用を説明する。
はじめに、左右の調節部材１８１，１８２の位置が調節されて、架設部材１６の曲率が調節される。従って、下部ガイドレール３２の曲率の調節が行われる。
【００１９】
つまり、ボルト１４が緩められた状態で、内側調節部材１８１や外側調節部材１８２の左右位置が調節されると、架設部材１６の上下方向の曲率が調整される。このため、下部ガイドレール３２の湾曲度を示す曲率が調節される。この場合、サドル３３が移動すると、サドル３３等の重量により、下部ガイドレール３２の湾曲形状がわずかに変化するため、その変化を見込んだ曲率調節が行われる。
【００２０】
下部ガイドレール３２の曲率の調節においては、通常、内側調節部材１８１及び外側調節部材１８２の一方が移動調節される。すなわち、架設部材１６の少なくとも一方の左右位置において、各調節部材１８１，１８２の一方が他方に対して左右位置が調節される。このため、架設部材１６の左右両端部の位置が調節されて、下部ガイドレール３２の全体の湾曲度を示す曲率が調節される。ただし、架設部材１６の少なくとも一方の左右位置において、両調節部材１８１，１８２の双方を一体的に移動させたり、４枚の調節部材１８１，１８２のうちの１枚のみを移動させたり、３枚を移動させたりしてもよい。要は、下部ガイドレール３２の曲率を調節するために、適切な位置及び適切な枚数の調節部材１８１，１８２を移動させればよい。
【００２１】
この下部ガイドレール３２の曲率調節状態で、テーブル２３上にワークが支持された状態で、そのテーブル２３が往復動される。また、工具３６が下降された状態で、サドル３３が上下のガイドレール３１，３２に沿って左右動される。このようにして、テーブル２３上のワークに対して所要の加工が施される。
【００２２】
本実施形態においては、以下の効果がある。
（１）架設部材１６の左右位置のうちの少なくとも一方において、少なくとも一方の調節部材１８１，１８２を位置調節することにより、下部ガイドレール３２の曲率が調節される。このため、下部ガイドレール３２上のサドル３３の移動領域が適切な位置になるため、高精度加工が可能になる。
【００２３】
（２）この下部ガイドレール３２の曲率調節の場合、架設部材１６全体の湾曲度が調節されるが、この架設部材１６には局部的な湾曲変形力は作用しない。従って、特許文献１とは異なり、下部ガイドレール３２の曲率精度を高めることができて、サドル３３の高い移動精度を向上でき、よって、高精度加工を実現できる。
【００２４】
（３）調節部材１８１，１８２は、ボルト１４の締め付けと、架設部材１６などの荷重によって位置調節後における自然移動が阻止される。従って、下部ガイドレール３２の曲率調節後に、ガイドレール３２の調節状態が崩れるおそれを回避できて、高精度加工を維持できる。
【００２５】
（４）下部ガイドレール３２の曲率調節のために、左右位置に調節部材１８１，１８２を設けただけであるから、部品点数を少なくできて、構成は簡単である。
（５）下部ガイドレール３２と対応する位置において架設部材１６の後面にアーチリブ４５が形成されているため、架設部材１６の剛性，ひいては下部ガイドレール３２の剛性が向上する。そして、調節部材１８１，１８２がアーチリブ４５の両端下方に位置している。従って、調節部材１８１，１８２による前記湾曲度調節において、下部ガイドレール３２の変形を抑えることができて、下部ガイドレール３２の精度を維持できる。
【００２６】
（６）下部脚部１３とベッド本体１７との間に傾斜壁２１が形成されているため、橋脚２２全体の剛性を向上させることができて、橋脚２２の前後方向への変形を抑制できる。従って、工具３６による加工精度を向上できる。
【００２７】
（７）架設部材１６の前板２４を上部側ほど後方に位置するように傾斜させて、上部ガイドレール３１が下部ガイドレール３２より後方に配置されている。このため、上部ガイドレール３１と下部ガイドレール３２とが同一前後位置に配置されている場合と比較して、サドル３３の重心が後方に位置する。従って、サドル３３の片持ち度合いが低くなる。これによって、サドル３３は片持ち荷重に抗するための剛性を低下させることができて、サドル３３を軽量化させることができる。このため、サドル３３の共振周波数の振幅を小さくできて、高精度加工に寄与できる。また、サドル３３の軽量化により、上部ガイドレール３１及び下部ガイドレール３２の湾曲変形を抑えることができる。従って、加工精度に直結するサドル３３の移動精度を向上できるとともに、サドル３３を移動させるための動力を小さくできる。
【００２８】
（８）橋脚２２の介装部材１５が平行四辺形に形成されて、橋脚２２の幅が上部側ほど狭くなるように形成されているため、架設部材１６の左右の長さを短くして剛性を上げることができて、加工精度を向上できる。
【００２９】
（９）介装部材１５が下部側に向かって広がっているため、介装部材１５、ひいては橋脚２２の剛性を向上できて、加工精度を向上できる。
（変更例）
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。そして、本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【００３０】
・前記実施形態においては、調節部材１８１，１８２，座面１９１，１９２及び受け面２０１，２０２を左右対称形状をなすように配置して使用するようにしたが、調節部材１８１，１８２，座面１９１，１９２及び受け面２０１，２０２が同方向に向かう平面上に位置するように構成すること。
【００３１】
・座面１９１，１９２を傾斜させることなく、水平面内に位置するように構成すること。
・受け面２０１，２０２を座面１９１，１９２と同方向または逆方向に傾斜させること。
【００３２】
・調節部材１８１，１８２を複数枚重ねて使用すること。
・調節部材１８１，１８２に斜面を形成することなく、フラットな厚さにするとともに、内側調節部材１８１と外側調節部材１８２との厚さを異ならせること。このように構成しても、一方の調節部材１８１，１８２を他方の調節部材１８１，１８２に対して移動させて、両調節部材１８１，１８２の位置関係を変更することにより、下部ガイドレール３２の曲率を調節することが可能になる。
【００３３】
・サドル３３に搭載される工具３６を、ドリルやフライスカッターなど、前記実施形態とは異なる工具とすること。
・左右の調節部材をそれぞれ１枚にするとともに、その調節部材を楔形状にすること。
【符号の説明】
【００３４】
１２…ベッド、１５…介装部材、１６…架設部材、２３…テーブル、３２…下部ガイドレール、１８１…内側調節部材、１８２…外側調節部材、１９１…内側座面、１９２…外側座面、２０１…内側受け面、２０２…外側受け面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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