(57)【要約】  【課題】  ベッドの剛性を高め、振動と発熱による加工精度が劣化を防止し、振動と発熱を抑制した小型工作機械（ＮＣ旋盤）を提供する。  【解決手段】  振動に対する減衰率と断熱性および剛性の高い材料を用いて精密な平面を保証する定盤であるベッド１または定盤であるベッド１と同等効果の補助部材と、それぞれ精密な平面に仕上げられた底面が定盤であるベッド１上または補助部材上に密着して配置されるワーク対応のユニットに区別された主軸台３と、心押台１３と、刃物台９と、を備えた床面積０．８ｍ2以内に設置可能な小型工作機械（ＮＣ旋盤）１０であって、定盤１が御影石であることを特徴とする小型工作機械（ＮＣ旋盤）１０である。【選択図】      図１
2006123044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動に対する減衰率と断熱性および剛性の高い材料を用いて精密な平面を保証する定盤（１）または前記定盤（１）と同等効果の補助部材と、
それぞれ精密な平面に仕上げられた底面が前記定盤（１）上または前記補助部材上に密着して配置されるワーク対応のユニットに区別された主軸台（３）、心押台（１３）および刃物台と、を備えた床面積０．８ｍ2以内に設置可能な小型工作機械（１０）であって、
前記ユニットの選択および前記定盤（１）上の配置は、カスタムオーダに対応可能であることを特徴とする小型工作機械（１０）。
【請求項２】
前記定盤（１）の材料が御影石であることを特徴とする請求項１に記載の小型工作機械（１０）。
【請求項３】
前記主軸台（３）のベースプレート（２）に御影石を用いたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の小型工作機械（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、小径の工作物を切削、研削等により加工するための小型工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
小物部品の加工を合理的に行い、かつ、施設、設備スペース、設備費および消費エネルギーの削減並びに生産性向上にも寄与するように開発した小型工作機械（マシニングセンタ等）が開示されている（例えば、特許文献１参照）。これに限らず、小型工作機械の生産設備に対する開発思想は、これまでの「汎用性重視」から脱却し、「ジャストフィット」、つまり、ワークに最適な機械で加工することにより、精度を始めとする品質、歩留まりおよび生産性の向上を図るように変化しつつあり、そうすれば、製品コストおよび納期に関しても有利なので、同業他社との競争において優位に立てる、という発想の転換がある。
【０００３】
図３は、従来の小型工作機械を示す正面図である。図３に示すように、ＮＣ旋盤１００のベッド１０３上には左側に主軸台１０４が固定され、主軸の先端にはチャック１０６が装着されている。また、右側には心押台１０７が載置され、ワークＷを支持する心押軸１０７Ａが装着されている。主軸台１０４と心押台１０７の間には、往復台１０８に横送り台１０９が配設され、その横送り台１０９の手前側に刃物台１１０が配設されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
このような、ＮＣ旋盤１００において、摺動面を有するベッド１０３の上面は、フライス加工の後、熱処理工程による焼き入れ、研削工程による研磨加工が施され、高精度に仕上げられている。このベッド１０３上には、図３の左側に示す主軸台１０４が固定され、この主軸台１０４の回転軸の高さに合わせるように、心押台１０７の心押軸１０７Ａが、その心高を調整され、図における左右（Ｚ軸）方向へ摺動自在に配設され、切削力に耐える剛性構造になっている。
【特許文献１】特開平８−５７７３１号公報（図１）
【特許文献２】特開平７−２７６１０４号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の小型工作機械のベッドは、一体鋳造によって成形されており、形状が平面視で矩形であり、剛性構造に関する精密な安定性には問題があった。すなわち、小型工作機械の場合、ベッド１０３を始めとする基本構成部材の静剛性に関し、サイズの線縮小率に比例して静剛性が低下することを知られている。そして、機械の静剛性が低いと、切削、研削等の加工力による弾性変形量が大きくなり、ワークＷの切り込み量を正確に除去することができなくなって、ワークＷの加工精度が低下してしまう。なお、バイトの切れ味が劣化すれば、ワークＷに対する加工力が増加し変形量が更に大きくなるため、精度が更に劣化する。つまり、小型工作機械は静剛性の低いことが原因になって、ワークＷの高い加工精度を維持するためには、大型のものにない工夫が必要であるという問題があった。
【０００６】
一方、小型工作機械のユーザにおいては、製造コストの競争が不可避の課題であり、製造設備に対してもコスト競争力の差が問われている。その観点から、単一目的に限定してコスト競争力を比較すれば、多目的の汎用機よりも、単一目的にジャストフィット（最適化または最適配置）された専用機で製造設備を整えた方が有利である。しかも、コスト競争力のみならず、品質および納期の面でも扱いやすく無駄の少ない専用機の方が、汎用機よりも有利である。
【０００７】
他方、固定仕様の汎用機の場合は、各ユニットの取付け位置は固定されており、ユーザによる位置変更はできないという問題があった。それに対して「ジャストユアーズ（顧客志向）」、つまり、ユーザの望みにかなった機械、さらに進んでユーザのワークに最適な機械を、機械メーカがユーザと一緒に作って提供する時代が到来している。
【０００８】
このようなわけで、品質、コストおよび納期に関して総合的に効率良く、高い競争力を維持するため、従来からジャストフィットした専用機へのカスタムオーダ（特注）があり、将来の潜在需要も見込まれている。
また、主軸台、刃物台、心押台等の各ユニットの配置や設定に関しても、顧客自身の創意工夫により到達した最高精度の出せる削り方とその設定等を確実に再現して維持できるような、ジャストユアーズに基づく専用機の供給も望まれていた。
【０００９】
そして、グローバルな視点によれば、汎用的な固定仕様の旋盤やフライス盤等が、海外の小型工作機械メーカにより大量生産された廉価品が供給されるようになったことに対抗し、国内の小型工作機械メーカが海外の廉価品優位な競争力を維持するため、海外の小型工作機械メーカにおいて比較的困難とされているジャストユアーズに基づくカスタムオーダへの対応を容易にするという課題がある。
【００１０】
そして、多様なワーク（加工対象、目的および／または作業）に応じ、主軸台ユニット、刃物台ユニット、心押台ユニット等を定盤上または定盤と実質同等の補助部材上にジャストフィットすることにより、無駄を省いて効率化を図り、ジャストユアーズに基づくカスタムオーダへの対応を容易にした小型工作機械が望まれていた。
【００１１】
また、関連する別の問題として、デスクトップマシンの中でも小型軽量の専用機械の場合は、使用中の振動と発熱を抑制することが困難であり、この振動と発熱により加工精度が劣化し、機械寿命を短縮させる原因にもなっているので、振動と発熱を抑制するという課題もあった。
【００１２】
そこで、本発明は、これらの問題点を解決するために創案されたものであり、ジャストユアーズに基づくカスタムオーダへの対応を迅速に達成できる小型工作機械であって、精密な定盤の上に、例えば、主軸台、刃物台、心押台等の各ユニットを配置するだけで調整が完了する工作機械の提供を課題とする。
すなわち、工作機械メーカまたはユーザによる「心出し作業」や「心高調整」等を不要にし、ユーザが望むユニットを組み合わせてカスタム仕様の機械を作ることができるようにすると共に、小型軽量でありながら振動と発熱の影響を抑制できる小型工作機械をコンポーネントユニットとして提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に係る発明は、振動に対する減衰率と断熱性および剛性の高い材料を用いて精密な平面を保証する定盤（１）またはこの定盤（１）と同等の効果の補助部材と、それぞれ精密な平面に仕上げられた底面が前記定盤（１）上または前記補助部材上に密着して配置されるワーク対応のユニットに区別された主軸台（３）、心押台（１３）および刃物台と、を備えた床面積０．８ｍ2以内に設置可能な小型工作機械（１０）であって、前記ユニットの選択および前記定盤（１）上の配置は、カスタムオーダに対応可能であることを特徴とする小型工作機械（１０）である。
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、ワークに応じた複数のユニットを予め用意しておき、これら複数のユニットを高剛性材質により形成された定盤またはこの定盤と実質同等の補助部材にジャストフィットさせるため、ユニットの底面は据え置き可能な平面積に心高調整を含めて精密仕上げしておき、この底面を定盤等に密着して載置する。
この定盤等は振動に対する減衰率と断熱性および剛性が高いので、小型軽量のデスクトップマシンであっても、使用中の振動および熱による精度の劣化を抑制できる。したがって、加工精度を高め、機械寿命を延長させることが可能となる。
また、ワークに応じたユニットをカスタムオーダにより選択自在であるため、カスタム仕様の専用機を容易に供給できる。
【００１５】
しかも、このようなコンポーネントユニットによる小型工作機械（１０）は、主軸台ユニット、刃物台ユニット、心押台ユニット、フライスユニット、回転工具ユニットを定盤等の上に載置するだけで、「心出」および／または「心高」の完了した状態にまで完成度を高めることが可能となる。すなわち、加工対象、目的および／または作業に応じて最適に選択されたユニットの底部に対して、従来は不可欠であった「擦り合わせ作業」を不要とする。
つまり、ジャストユアーズに基づくカスタムオーダによる自由な選択で、最適に選択されたユニットを、配置して固定するだけで小型工作機械がほぼ完成する。
したがって、カスタム仕様の専用機を、低コストで容易に供給することが可能となる。
【００１６】
請求項２に係る発明は、前記定盤の材料が御影石であることを特徴とする請求項１に記載の小型工作機械（１０）である。
【００１７】
請求項２に係る発明によれば、前記御影石は振動に対する減衰率と断熱性および剛性が高く、仕上げ加工も容易なので優れた定盤に仕上げられる。また、御影石は、インド、中国または日本を始めとする広範囲な地域から産出されるので、国内外を問わず調達容易であり、安価な材料費で足りる。
【００１８】
請求項３に係る発明は、前記主軸台（３）のベースプレート（２）に御影石を用いたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の小型工作機械（１０）である。
【００１９】
請求項３に係る発明によれば、断熱性と剛性が高く、振動に対する吸収減衰の効果も高い御影石を、主軸台（３）のベースプレート（２）に用いたので、主軸台（３）の発熱および振動を適切に吸収遮断でき、バイトとワークの位置関係を高い精度で安定化し、加工寸法精度を高めることが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に係る発明によれば、小型軽量のデスクトップマシンであっても、使用中の振動と発熱の伝播を抑制できるので、加工精度を高め、機械寿命を延長させることが可能となる。さらに、ワークに適応する各種のユニットを、自由に選択し自由に配置したカスタム仕様の専用機を、迅速かつ低コストで提供できる。すなわち、カスタムオーダに応じた主軸台ユニット、刃物台ユニット、心押台ユニット、フライスユニット、回転工具ユニットを、定盤等の上にジャストフィットすることが可能である。
【００２１】
請求項２に係る発明によれば、御影石の特性により優れた定盤を備えた小型工作機械に仕上げられる。また、御影石は、調達容易である。
【００２２】
請求項３に係る発明によれば、小型工作機械の発熱および振動による、加工寸法精度の劣化を一層改善することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら構成と動作を併せて詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態を示すＮＣ旋盤（以下、「小型工作機械」という）の正面図である。この小型工作機械１０は、床面積０．８ｍ2以内の床面２０に設置された水平な架台１７上に据え付けて用いる小型軽量のデスクトップマシンであり、ワークＷも小さなものに限定されている。
【００２４】
図２は図１に示した小型工作機械（ＮＣ旋盤）の側面図である。以下、同一部分には同一符号を付して、説明の重複を避ける。
【００２５】
図１に示すように、小型工作機械１０は、平坦面１ｐが精密に仕上げ加工された御影石の厚板による定盤１が配設され、その平坦面１ｐに、主軸台３、心押台１３、櫛歯型刃物台９等のユニットが配設された構成である。これら複数のユニットの底面も、精密仕上げが施されており、それぞれの底面が定盤（ベッド）１上に密着して配設され、操作盤１４の操作により周知の小型工作機械としての機能を発揮できるように構成され、操作盤１４を除く主要なユニットは、引き戸式の開閉扉１５により適宜に防護することができる。
【００２６】
詳しくは、平坦面１ｐ上の片端寄りの位置に、凸部１ａが固定され、その凸部１ａの上部に小規模な御影石の厚板によるベースプレート２が配設され、そのベースプレート２上の精密な平坦面２ｐに、主軸台３が固定されている。
また、定盤１上の平坦面１ｐと、ベースプレート２上の平坦面２ｐは、精密に平行を保持し、主軸台３の主軸３ａおよびコレット（チャック）１６ａも、定盤１との平行な関係が正確に保持されている。
なお、請求項１に記載した「定盤と同等効果の補助部材」とはベースプレート２または凸部１ａ，１ｂに該当する。
【００２７】
また、定盤１の平坦面１ｐ上で凸部１ａの配設されていないところに、凸部１ｂが配設され、凸部１ｂの上部は凸条によるＺ軸摺動面１ｃが形成され、その凸条に凹部で嵌合しＺ軸方向に摺動自在のサドル５が跨設され、そのサドル５の上に櫛歯型刃物台９が配設されている。
ここで、定盤１を基準とする座標軸関係でいうＺ軸方向（図２参照）に対し、サドル５の凹部は、Ｚ軸摺動面１ｃ（図２参照）に沿って案内され、定盤１との座標軸関係を常に精密に維持しながら摺動するので、サドル５は平坦面１ｐに対して正確に平行移動することが可能である。このサドル５は、定盤１上のＺ軸サーボモータ４によりＺ軸方向の位置を制御される。
【００２８】
そして、サドル５の上部には精密仕上げされたＬ字溝によるＸ軸摺動面５ｃが形成され、そのＬ字溝に直方体の２面で当接し、Ｘ軸方向に摺動自在のコラム７（図２参照）が配設されている。
また、サドル５と平行動作する心押台１３も定盤１に配設され、Ｚ軸方向に対して精密に摺動可能である。この心押台１３は、ワークＷの両端面のうち主軸３ａから遠い一方の端面における回転中心を、空圧シリンダ１３ｃに付勢されて主軸３ａの方向へ押圧する。心押台１３の先端部には、「心出」されたワークＷの回転に従う回転センタ１３ａが構成され、この回転センタ１３ａが直接ワークＷを軸支する。
そして、櫛歯型刃物台９はＹ軸方向（図２参照）に摺動自在であり、規定のラッチ段階で摺動を停止し保持することが可能である。
【００２９】
一方、平坦面１ｐ上で凸部１ａのそばに、制御されながら回動するＺ軸サーボモータ４が配設されており、このＺ軸サーボモータ４（図２参照）が、凸部１ｂの内部に配設されたＺ軸ボールネジ４ａを、カップリング４ｃを介して回動することにより、凸部１ａに嵌合し跨設されたサドル５はＺ軸方向を適宜に摺動可能である。
【００３０】
そして、主軸３ａおよびコレット（チャック）１６ａは、べースプレート２上に配設された図示せぬ主軸モータにより、Ｖベルト３ｆおよびプーリ３ｅを介して、制御された速度で回転駆動する。
なお、主軸３ａは、その回転軸Ａの延長線が、心押台１３の回転軸に揃うように「心出」されている。
【００３１】
以下、主に図２に沿った説明であり、適宜図１も参照する。図に示す小型工作機械１０において、サドル５上にはＸ軸方向に摺動自在のコラム７およびＸ軸サーボモータ６が配設され、このＸ軸サーボモータ６でＸ軸ボールネジ６ａを回動することによりコラム７はＸ軸方向の位置を制御される構成である。
このコラム７上で垂直Ｙ軸方向に起立して固定されたスライドベース１１に沿って摺動自在の櫛歯型刃物台９は、コラム７上に配設されたＹ軸サーボモータ８によりプーリ８ｅおよびベルト８ｆを介してＹ軸ボールネジ８ａを回動することでＹ軸方向の位置を制御する。
【００３２】
櫛歯型刃物台９には、下から所定間隔毎に５本のバイト１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅが固定されており、これら５本のうち何れか１本が選択自在となるように、Ｙ軸サーボモータ８の制御された回転により規定のラッチ段階で停止できるように構成されている。
なお、実際にワークＷを加工するときのバイト１２の選択は、ユーザが操作盤１４を直接操作するか、または、図示せぬ制御コンピュータにより加工プログラムが実行されることにより指定される。
【００３３】
また、バイト１２の選択に限らず、主軸３ａ（図１参照）を回転駆動する主軸モータの回転制御、心押台１３をワークＷへ圧接する空圧シリンダ１３ｃの空気圧制御、バイトの切り込み量を制御するＸ軸サーボモータ６、バイトの送り量を制御するＺ軸サーボモータ４の回転制御まで、全て自動制御が可能である。
【００３４】
以下に、本発明の特徴である御影石の効用について説明する。この御影石は、断熱性と剛性が高くしかも、振動に対する吸収減衰の効果が高いため、主軸モータおよび主軸台３の発熱と振動を適切に吸収し、装置全体への波及を遮断する。
この御影石の持つ有効な性質を、小型工作機械のベッドに適用すれば、必要かつ十分な剛性を発揮することができる。
【００３５】
すなわち、定盤１およびベースプレート２を御影石で構成したことにより、主軸モータおよび主軸３ａから発生する熱を遮断し振動を減衰するので、バイト１２とワークＷの位置関係を高い精度で安定化することが可能となる。
このことにより、小型工作機械１０の発熱および振動による精度の劣化を抑制し、加工寸法精度を高めることが可能となる。
【００３６】
また、御影石は発熱および振動を適切に吸収遮断するのみならず、厚板に切断して仕上げ加工することも容易である。この材料の特性を生かして優れた定盤に仕上げることが可能である。これにより定盤１およびベースプレート２（以下、「定盤等」ともいう）を構成すれば、小型軽量のデスクトップマシンであっても、使用中の振動および熱による精度の劣化を抑制できる。したがって、加工精度を高め、機械寿命を延長させることが可能となる。
【００３７】
なお、主軸台３、櫛歯型刃物台９、心押台１３は、ワークＷに応じて異なる仕様であって互換性を保証された多種類のユニットが用意されている。予め用意された多種類のなかから、ジャストユアーズにより選択された複数のユニットを、御影石により形成された定盤１またはベースプレート２に載置したとき、座標軸の狂いが生じないように、各ユニットの底面も精密仕上げされており、「心出」および「心高」も調整不要で互換自在となるように配慮されている。
【００３８】
なお、主軸台３は定盤１上に積層された凸部１ａおよびベースプレート２を介して固定されているが、各構成部材が積層される密着面も、定盤１上の平坦面１ｐに対して完全な平行であり、鏡面に近い精密仕上げが施されている。
【００３９】
工作機械メーカまたはユーザにおいて、小型工作機械１０を組み立てる際には、これら各ユニットの底面を定盤等に密着して載置する。そうすると、各ユニットを定盤等の上に載置しただけで、「心出」および／または「心高」の調整まで完了している。このことは、各ユニットに対する「心出」および／または「心高」を精密調整するための擦り合わせ作業を不要とし、かつ自由な選択により配置することが可能となることを意味する。したがって、カスタムオーダに低コストかつ容易に対応することが可能となる。
【００４０】
このように、カスタムオーダ対応が可能であるため、一台ごとに仕様の異なる専用機（カスタムマシン）を容易に供給できる。つまり、主軸台３、心押台１３、櫛歯型刃物台９等のユニット、あるいは図示せぬフライスユニット、回転工具ユニット等のそれぞれが「心出」および「心高」も調整不要で互換自在に配慮されている汎用的なユニットであるため、カスタムオーダにより選択と配置が自由である。
【００４１】
なお、御影石は、インド、中国または日本を始めとする広範囲な地域から産出されるので、国内外を問わず調達容易である。
【００４２】
本発明は、小型工作機械１０としてＮＣ旋盤を例示したが、ＮＣ旋盤に限定することはなく、御影石に近い性質の材料による定盤等を備え、その定盤等の上に、精密仕上げされた底面を有する各種ユニットを配設する構成であれば、小型の旋盤、フライス盤またはエンドミル等を基礎として発展させた複合機であっても構わない。
また、石の定盤１の上には、垂直移動によりバイト１２ａ〜１２ｅを選択する縦型の櫛歯型刃物台９を配設したＮＣ旋盤を例示したが、縦型に限らず水平に移動する横型の櫛歯型刃物台でもよい。さらに、櫛歯型刃物台に限定することもなく、タレット型刃物台でも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態を示す小型工作機械（ＮＣ旋盤）の正面図である。
【図２】図１に示した小型工作機械（ＮＣ旋盤）の側面図である。
【図３】従来からあるＮＣ旋盤の正面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１      定盤（ベッド）
１ａ，１ｂ  凸部
１ｃ    Ｚ軸摺動面
１ｐ，２ｐ  平坦面
２      ベースプレート
３      主軸台
３ａ    主軸
３ｅ，８ｅ  プーリ
３ｆ    Ｖベルト
４      Ｚ軸サーボモータ
４ａ    Ｚ軸ボールネジ
４ｃ    カップリング
５      サドル
５ｃ    Ｘ軸摺動面
６      Ｘ軸サーボモータ
６ａ    Ｘ軸ボールネジ
７      コラム
８      Ｙ軸サーボモータ
８ａ    Ｙ軸ボールネジ
８ｆ    ベルト
９      櫛歯型刃物台
１０    小型工作機械（ＮＣ旋盤）
１１    スライドベース
１２，１２ａ〜１２ｅ  バイト
１３    心押台
１３ａ  回転センタ
１３ｃ  空圧シリンダ
１４    操作盤
１５    開閉扉
１６ａ  コレット（チャック）
１７    架台
２０    床面
Ｗ    ワーク
【図１】
2006123044.tif 000003
【図２】
2006123044.tif 000004
【図３】
2006123044.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成17年3月15日(2005.3.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動に対する減衰率と断熱性および剛性の高い材料を用いて精密な平面を保証する定盤（１）または前記定盤（１）と同等効果の補助部材と、
それぞれ精密な平面に仕上げられた底面が前記定盤（１）上または前記補助部材上に密着して配置されるワーク対応のユニットに区別された主軸台（３）と、心押台（１３）と、刃物台（９）と、を備えた床面積０．８ｍ2以内に設置可能な小型工作機械（ＮＣ旋盤）（１０）であって、
前記定盤であるベッド（１）が御影石であることを特徴とする小型工作機械（ＮＣ旋盤）（１０）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、小径の工作物を切削、研削等により加工するための小型工作機械、特に小型ＮＣ旋盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
小物部品の加工を合理的に行い、かつ、施設、設備スペース、設備費および消費エネルギーの削減並びに生産性向上にも寄与するように開発した小型工作機械（マシニングセンタ等）が開示されている（例えば、特許文献１参照）。これに限らず、小型工作機械の生産設備に対する開発思想は、これまでの「汎用性重視」から脱却し、「ジャストフィット」、つまり、ワークに最適な機械で加工することにより、精度を始めとする品質、歩留まりおよび生産性の向上を図るように変化しつつあり、そうすれば、製品コストおよび納期に関しても有利なので、同業他社との競争において優位に立てる、という発想の転換がある。
【０００３】
図３は、従来のＮＣ旋盤を示す正面図である。図３に示すように、ＮＣ旋盤１００のベッド１０３上には左側に主軸台１０４が固定され、主軸の先端にはチャック１０６が装着されている。また、右側には心押台１０７が載置され、ワークＷを支持する心押軸１０７Ａが装着されている。主軸台１０４と心押台１０７の間には、往復台１０８に横送り台１０９が配設され、その横送り台１０９の手前側に刃物台１１０が配設されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
このような、ＮＣ旋盤１００において、摺動面を有するベッド１０３の上面は、フライス加工の後、熱処理工程による焼き入れ、研削工程による研磨加工が施され、高精度に仕上げられている。このベッド１０３上には、図３の左側に示す主軸台１０４が固定され、この主軸台１０４の回転軸の高さに合わせるように、心押台１０７の心押軸１０７Ａが、その心高を調整され、図における左右（Ｚ軸）方向へ摺動自在に配設され、切削力に耐える剛性構造になっている。
【特許文献１】特開平８−５７７３１号公報（図１）
【特許文献２】特開平７−２７６１０４号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の小型工作機械のベッドは、一体鋳造によって成形されており、形状が平面視で矩形であり、剛性構造に関する精密な安定性には問題があった。すなわち、小型工作機械（以下、ＮＣ旋盤という）の場合、ベッド１０３を始めとする基本構成部材の静剛性に関し、サイズの線縮小率に比例して静剛性が低下することが知られている。そして、機械の静剛性が低いと、切削、研削等の加工力による弾性変形量が大きくなり、ワークＷの切り込み量を正確に除去することができなくなって、ワークＷの加工精度が低下してしまう。なお、バイトの切れ味が劣化すれば、ワークＷに対する加工力が増加し変形量が更に大きくなるため、精度が更に劣化する。つまり、ＮＣ旋盤は静剛性の低いことが原因になって、ワークＷの高い加工精度を維持するためには、大型のものにない工夫が必要であるという問題があった。
【０００６】
また、小型軽量の専用機械の場合は、使用中の振動と発熱を抑制することが困難であり、この振動と発熱により加工精度が劣化し、機械寿命を短縮させる原因にもなっているので、振動と発熱を抑制するという課題もあった。
【０００７】
そこで、本発明は、これらの問題点を解決するために創案されたものであり、ベッドの剛性を高め、振動と発熱による加工精度の劣化を防止し、振動と発熱を抑制した小型工作機械（ＮＣ旋盤）を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る小型工作機械（ＮＣ旋盤）（１０）の発明は、振動に対する減衰率と断熱性および剛性の高い材料を用いて精密な平面を保証する定盤（１）または前記定盤（１）と同等効果の補助部材と、それぞれ精密な平面に仕上げられた底面が前記定盤（１）上または前記補助部材上に密着して配置されるワーク対応のユニットに区別された主軸台（３）と、心押台（１３）と、刃物台（９）と、を備えた床面積０．８ｍ2以内に設置可能な小型工作機械（ＮＣ旋盤）（１０）であって、前記定盤（１）が御影石であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、定盤が御影石であるＮＣ旋盤により、ベッドの剛性を高めることができる。また、御影石の優れた減衰性と断熱性の特性により、発熱および振動による、加工寸法精度の劣化を一層改善したＮＣ旋盤を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら構成と動作を併せて詳細に説明する。図１は本発明の実施形態を示す小型工作機械（ＮＣ旋盤）の正面図である。この小型ＮＣ旋盤１０は、床面積０．８ｍ2以内の床面２０に設置された水平な架台１７上に据え付けて用いる小型軽量のデスクトップマシンであり、ワークＷも小さなものに限定されている。
なお、床面積０．８ｍ2とは、一坪（３．３ｍ2）の１／４に相当する。
【００１１】
図２は図１に示した小型工作機械（ＮＣ旋盤）の側面図である。以下、同一部分には同一符号を付して、説明の重複を避ける。
【００１２】
図１に示すように、小型工作機械（ＮＣ旋盤）（以下、単にＮＣ旋盤という）１０は、平坦面１ｐが精密に仕上げ加工された御影石の厚板による定盤であるベッド１が配設され、その平坦面１ｐに、主軸台３、心押台１３、櫛歯型刃物台９等のユニットが配設された構成である。これら複数のユニットの底面も、精密仕上げが施されており、それぞれの底面が定盤であるベッド１上に密着して配設され、操作盤１４の操作により周知のＮＣ旋盤としての機能を発揮できるように構成され、操作盤１４を除く主要なユニットは、引き戸式の開閉扉１５により適宜に防護することができる。
【００１３】
詳しくは、平坦面１ｐ上の片端寄りの位置に、凸部１ａが固定され、その凸部１ａの上部に小規模な御影石の厚板によるベースプレート２が配設され、そのベースプレート２上の精密な平坦面２ｐに、主軸台３が固定されている。
また、定盤であるベッド１上の平坦面１ｐと、ベースプレート２上の平坦面２ｐは、精密に平行を保持し、主軸台３の主軸３ａおよびコレット（チャック）１６ａも、定盤であるベッド１との平行な関係が正確に保持されている。
なお、請求項１に記載した「定盤と同等効果の補助部材」とは、ベースプレート２または凸部１ａ，１ｂに該当する。
【００１４】
また、定盤であるベッド１の平坦面１ｐ上で凸部１ａが配設されていないところに、凸部１ｂが配設され、凸部１ｂの上部は凸条によるＺ軸摺動面１ｃが形成され、その凸条に凹部で嵌合しＺ軸方向に摺動自在のサドル５が跨設され、そのサドル５の上に櫛歯型刃物台９が配設されている。
ここで、定盤であるベッド１を基準とする座標軸関係でいうＺ軸方向（図１参照）に対し、サドル５の凹部は、Ｚ軸摺動面１ｃ（図２参照）に沿って案内され、定盤であるベッド１との座標軸関係を常に精密に維持しながら摺動するので、サドル５は平坦面１ｐに対して正確に平行移動することが可能である。このサドル５は、定盤であるベッド１上のＺ軸サーボモータ４によりＺ軸方向の位置を制御される。
【００１５】
そして、サドル５の上部には精密仕上げされたＬ字溝によるＸ軸摺動面５ｃが形成され、そのＬ字溝に直方体の２面で当接し、Ｘ軸方向に摺動自在のコラム７（図２参照）が配設されている。
また、サドル５と平行動作する心押台１３も定盤であるベッド１に配設され、Ｚ軸方向に対して精密に摺動可能である。この心押台１３は、ワークＷの両端面のうち主軸３ａから遠い一方の端面における回転中心を、空圧シリンダ１３ｃに付勢されて主軸３ａの方向へ押圧する。心押台１３の先端部には、「心出」されたワークＷの回転に従う回転センタ１３ａが構成され、この回転センタ１３ａが直接ワークＷを軸支する。
そして、櫛歯型刃物台９はＹ軸方向（図２参照）に摺動自在であり、規定のラッチ段階で摺動を停止し保持することが可能である。
【００１６】
一方、平坦面１ｐ上で凸部１ａのそばに、制御されながら回動するＺ軸サーボモータ４（図１参照）が配設されており、このＺ軸サーボモータ４が、凸部１ｂの内部に配設されたＺ軸ボールネジ４ａを、カップリング４ｃを介して回動することにより、図２に示すように、凸部１ａに嵌合し跨設されたサドル５はＺ軸方向に摺動可能である。
【００１７】
そして、図１に示すように、主軸３ａおよびコレットチャック１６ａは、べースプレート２上に配設された図示しない主軸モータにより、Ｖベルト３ｆおよびプーリ３ｅを介して、制御された速度で回転駆動する。
なお、主軸３ａは、その回転軸の延長線が、心押台１３の回転軸に揃うように「心出」されている。
【００１８】
以下は、主に図２に沿った説明であり、適宜図１も参照する。
図２に示すＮＣ旋盤１０において、サドル５上にはＸ軸方向に摺動自在のコラム７およびＸ軸サーボモータ６が配設され、このＸ軸サーボモータ６でＸ軸ボールネジ６ａを回動することによりコラム７はＸ軸方向の位置を制御される構成である。
このコラム７上で鉛直Ｙ軸方向に起立して固定されたスライドベース１１に沿って摺動自在の櫛歯型刃物台９は、コラム７上に配設されたＹ軸サーボモータ８によりプーリ８ｅおよびベルト８ｆを介してＹ軸ボールネジ８ａを回動することでＹ軸方向の位置を制御する。
【００１９】
櫛歯型刃物台９には、下から所定間隔毎に５本のバイト１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅが固定されており、これら５本のうち何れか１本が選択自在となるように、Ｙ軸サーボモータ８の制御された回転により規定のラッチ段階で停止できるように構成されている。
なお、実際にワークＷを加工するときのバイト１２の選択は、ユーザが操作盤１４を直接操作するか、または、図示しない制御コンピュータにより加工プログラムが実行されることにより指定される。
【００２０】
また、バイト１２の選択に限らず、主軸３ａ（図１参照）を回転駆動する主軸モータの回転制御、心押台１３をワークＷへ圧接する空圧シリンダ１３ｃの空気圧制御、バイトの切り込み量を制御するＸ軸サーボモータ６、バイトの送り量を制御するＺ軸サーボモータ４の回転制御まで、全て自動制御が可能である。
【００２１】
以下に、本発明の特徴である御影石の効用について説明する。この御影石は、断熱性と剛性が高くしかも、振動に対する減衰率と振動に対する吸収減衰の効果が高いため、主軸モータおよび主軸台３の発熱と振動を適切に吸収し、装置全体への振動と発熱の波及を遮断する。この御影石の有する有効な性質を、小型ＮＣ旋盤のベッドに適用すれば、必要かつ十分な剛性を発揮することができる。
【００２２】
すなわち、定盤であるベッド１およびベースプレート２を御影石で構成したことにより、主軸モータおよび主軸３ａから発生する熱を遮断し振動を減衰するので、バイト１２とワークＷの位置関係を高い精度で安定化させることが可能となる。
このことにより、ＮＣ旋盤１０の発熱および振動による精度の劣化を抑制し、加工寸法精度を高めることが可能となる。
【００２３】
また、御影石は発熱および振動を適切に吸収遮断するのみならず、厚板に切断して仕上げ加工することも容易である。この材料の特性を生かして優れた定盤であるベッド１に仕上げることが可能である。これにより定盤であるベッド１およびベースプレート２（以下、「定盤等」ともいう）を構成すれば、小型軽量のデスクトップマシンであっても、使用中の振動および熱による精度の劣化を抑制できる。したがって、加工精度を高め、機械寿命を延長させることが可能となる。
【００２４】
なお、主軸台３、櫛歯型刃物台９、心押台１３は、ワークＷに応じて異なる仕様であって互換性を保証された多種類のユニットが用意されている。予め用意された多種類のなかから、ジャストユアーズにより選択された複数のユニットを、御影石により形成された定盤であるベッド１またはベースプレート２に載置したとき、座標軸の狂いが生じないように、各ユニットの底面も精密仕上げされており、「心出」および「心高」も調整不要で互換自在となるように配慮されている。
【００２５】
なお、主軸台３は定盤であるベッド１上に積層された凸部１ａおよびベースプレート２を介して固定されているが、各構成部材が積層される密着面も、定盤であるベッド１上の平坦面１ｐに対して完全な平行であり、鏡面に近い精密仕上げが施されている。
【００２６】
工作機械メーカまたはユーザにおいて、ＮＣ旋盤１０を組み立てる際には、これら各ユニットの底面を定盤であるベッド１等に密着して載置する。そうすると、各ユニットを定盤であるベッド１等の上に載置しただけで、「心出」および／または「心高」の調整まで完了している。このことは、各ユニットに対する「心出」および／または「心高」を精密調整するための擦り合わせ作業を不要とし、かつ、自由な選択により配置することが可能となることを意味する。したがって、カスタムオーダに低コスト、かつ、容易に対応することが可能となる。
【００２７】
このように、カスタムオーダ対応が可能であるため、一台ごとに仕様の異なる専用機（カスタムマシン）を容易に供給できる。つまり、主軸台３、心押台１３、櫛歯型刃物台９等のユニット、あるいは図示しないフライスユニット、回転工具ユニット等のそれぞれが「心出」および「心高」も調整不要で互換自在に配慮されている汎用的なユニットであるため、カスタムオーダにより選択と配置が自由である。
【００２８】
なお、御影石は、インド、中国または日本を始めとする広範囲な地域から産出されるので、国内外を問わず調達容易である。
【００２９】
本発明は、小型工作機械であるＮＣ旋盤１０を例示したが、小型ＮＣ旋盤に限定することはなく、御影石に近い性質の材料による定盤であるベッド１等を備え、その定盤であるベッド１等の上に、精密仕上げされた底面を有する各種ユニットを配設する構成であれば、小型の旋盤、フライス盤またはエンドミル等を基礎として発展させた複合機であっても構わない。
また、石の定盤であるベッド１の上には、垂直移動によりバイト１２ａ〜１２ｅを選択する縦型の櫛歯型刃物台９を配設したＮＣ旋盤を例示したが、縦型に限らず水平に移動する横型の櫛歯型刃物台でもよい。さらに、櫛歯型刃物台に限定することもなく、タレット型刃物台でも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態を示す小型工作機械（ＮＣ旋盤）の正面図である。
【図２】図１に示した小型工作機械（ＮＣ旋盤）の側面図である。
【図３】従来からあるＮＣ旋盤の正面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１      定盤（ベッド）
１ａ，１ｂ  凸部
１ｃ    Ｚ軸摺動面
１ｐ，２ｐ  平坦面
２      ベースプレート
３      主軸台
３ａ    主軸
３ｅ，８ｅ  プーリ
３ｆ    Ｖベルト
４      Ｚ軸サーボモータ
４ａ    Ｚ軸ボールネジ
４ｃ    カップリング
５      サドル
５ｃ    Ｘ軸摺動面
６      Ｘ軸サーボモータ
６ａ    Ｘ軸ボールネジ
７      コラム
８      Ｙ軸サーボモータ
８ａ    Ｙ軸ボールネジ
８ｆ    ベルト
９      櫛歯型刃物台
１０    小型工作機械（ＮＣ旋盤）
１１    スライドベース
１２，１２ａ〜１２ｅ  バイト
１３    心押台
１３ａ  回転センタ
１３ｃ  空圧シリンダ
１４    操作盤
１５    開閉扉
１６ａ  コレットチャック
１７    架台
２０    床面
Ｗ    ワーク
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006123044.tif 000006
【図２】
2006123044.tif 000007
【図３】
2006123044.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成17年6月17日(2005.6.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動に対する減衰率と断熱性および剛性の高い材料を用いて精密な平面を保証する定盤（１）または前記定盤（１）と同等効果の補助部材と、
前記定盤（１）上または前記補助部材上にユニットの底面が密着して配置されるワーク対応の前記ユニットに区別された主軸台（３）と、心押台（１３）と、刃物台（９）と、を備えた床面積０．８ｍ2以内に設置可能な小型工作機械（ＮＣ旋盤）（１０）であって、
前記定盤（１）が御影石であることを特徴とする小型工作機械（ＮＣ旋盤）（１０）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、小径の工作物を切削、研削等により加工するための小型工作機械、特に、小型ＮＣ旋盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
小物部品の加工を合理的に行い、かつ、施設、設備スペース、設備費および消費エネルギーの削減並びに生産性向上にも寄与するように開発した小型工作機械（マシニングセンタ等）が開示されている（例えば、特許文献１参照）。これに限らず、小型工作機械の生産設備に対する開発思想は、これまでの「汎用性重視」から脱却し、「ジャストフィット」、つまり、ワークに最適な機械で加工することにより、精度を始めとする品質、歩留まりおよび生産性の向上を図るように変化しつつあり、そうすれば、製品コストおよび納期に関しても有利であるので、同業他社との競争において優位に立てる、という発想の転換がある。
【０００３】
図３は従来のＮＣ旋盤を示す正面図である。図３に示すように、ＮＣ旋盤１００のベッド１０３上には左側に主軸台１０４が固定され、主軸の先端にはチャック１０６が装着されている。また、右側には心押台１０７が載置され、ワークＷを支持する心押軸１０７Ａが装着されている。主軸台１０４と心押台１０７の間には、往復台１０８に横送り台１０９が配設され、その横送り台１０９の手前側に刃物台１１０が配設されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
このような、ＮＣ旋盤１００において、摺動面を有するベッド１０３の上面は、フライス加工の後、熱処理工程による焼き入れ、研削工程による研磨加工が施され、高精度に仕上げられている。このベッド１０３上には、図３の左側に示す主軸台１０４が固定され、この主軸台１０４の回転軸の高さに合わせるように、心押台１０７の心押軸１０７Ａが、その心高を調整され、図における左右（Ｚ軸）方向へ摺動自在に配設され、切削力に耐える剛性構造になっている。
【特許文献１】特開平８−５７７３１号公報（図１）
【特許文献２】特開平７−２７６１０４号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の小型工作機械のベッドは、一体鋳造によって成形されており、形状が平面視で矩形であり、剛性構造に関する精密な安定性には問題があった。すなわち、小型工作機械（以下、ＮＣ旋盤という）の場合、ベッド１０３を始めとする基本構成部材の静剛性に関し、サイズの線縮小率に比例して静剛性が低下することが知られている。そして、機械の静剛性が低いと、切削、研削等の加工力による弾性変形量が大きくなり、ワークＷの切り込み量を正確に除去することができなくなって、ワークＷの加工精度が低下してしまう。なお、バイトの切れ味が劣化すれば、ワークＷに対する加工力が増加し変形量が更に大きくなるため、精度が更に劣化する。つまり、ＮＣ旋盤は静剛性の低いことが原因になって、ワークＷの高い加工精度を維持するためには、大型のものにない工夫が必要であるという問題があった。
【０００６】
また、小型軽量の専用機械の場合は、使用中の振動と発熱を抑制することが困難であり、この振動と発熱により加工精度が劣化し、機械寿命を短縮させる原因にもなっているので、振動と発熱を抑制するという課題もあった。
【０００７】
そこで、本発明は、これらの問題点を解決するために創案されたものであり、定盤の剛性を高め、振動と発熱による加工精度の劣化を防止し、振動と発熱を抑制した小型工作機械（ＮＣ旋盤）を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る小型工作機械（ＮＣ旋盤）（１０）の発明は、振動に対する減衰率と断熱性および剛性の高い材料を用いて精密な平面を保証する定盤（１）または前記定盤（１）と同等効果の補助部材と、前記定盤（１）上または前記補助部材上にユニットの底面が密着して配置されるワーク対応の前記ユニットに区別された主軸台（３）と、心押台（１３）と、刃物台（９）と、を備えた床面積０．８ｍ2以内に設置可能な小型工作機械（ＮＣ旋盤）（１０）であって、前記定盤（１）が御影石であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、定盤が御影石であるＮＣ旋盤により、定盤の剛性を高めることができる。また、御影石の優れた減衰性と断熱性の特性により、発熱および振動による、加工寸法精度の劣化を一層改善したＮＣ旋盤を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら構成と動作を併せて詳細に説明する。図１は本発明の実施形態を示す小型工作機械（ＮＣ旋盤）の正面図である。この小型ＮＣ旋盤１０は、床面積０．８ｍ2以内の床面２０に設置された水平な架台１７上に据え付けて用いる小型軽量のデスクトップマシンであり、ワークＷも小さなものに限定されている。
なお、床面積０．８ｍ2とは、一坪（３．３ｍ2）の１／４に相当する。
【００１１】
図２は図１に示した小型工作機械（ＮＣ旋盤）の側面図である。以下、同一部分には同一符号を付して、説明の重複を避ける。
【００１２】
図１に示すように、小型工作機械（ＮＣ旋盤）（以下、単にＮＣ旋盤という）１０は、定盤１の平坦面１ｐが精密に仕上げ加工された御影石の厚板による定盤１が配設され、その定盤１の平坦面１ｐに、主軸台３、心押台１３、刃物台９等のユニットが配設された構成である。これら複数のユニットの底面も、精密仕上げが施されており、それぞれのユニットの底面が定盤１上に密着して配設され、操作盤１４の操作により周知のＮＣ旋盤としての機能を発揮できるように構成され、操作盤１４を除く主要なユニットは、引き戸式の開閉扉１５により適宜に防護することができる。
【００１３】
詳しくは、定盤１の平坦面１ｐ上の片端寄りの位置に、凸部１ａが固定され、その凸部１ａの上部に小規模な御影石の厚板によるベースプレート２が配設され、そのベースプレート２上の精密な平坦面２ｐに、主軸台３が固定されている。
また、定盤１上の平坦面１ｐと、ベースプレート２上の平坦面２ｐは、精密に平行を保持し、主軸台３の主軸３ａおよびコレット（チャック）１６ａも、定盤１との平行な関係が正確に保持されている。
なお、請求項１に記載した「定盤と同等効果の補助部材」とは、ベースプレート２または凸部１ａ，１ｂに該当する。
【００１４】
また、定盤１の平坦面１ｐ上で凸部１ａが配設されていないところに、凸部１ｂが配設され、凸部１ｂの上部は凸条によるＺ軸摺動面１ｃが形成され、その凸条に凹部で嵌合しＺ軸方向に摺動自在のサドル５が跨設され、そのサドル５の上に刃物台９が配設されている。
ここで、定盤１を基準とする座標軸関係でいうＺ軸方向（図１参照）に対し、サドル５の凹部は、Ｚ軸摺動面１ｃ（図２参照）に沿って案内され、定盤１との座標軸関係を常に精密に維持しながら摺動するので、サドル５は平坦面１ｐに対して正確に平行移動することが可能である。このサドル５は、定盤１上のＺ軸サーボモータ４によりＺ軸方向の位置を制御される。
【００１５】
そして、サドル５の上部には精密仕上げされたＬ字溝によるＸ軸摺動面５ｃが形成され、そのＬ字溝に直方体の２面で当接し、Ｘ軸方向に摺動自在のコラム７（図２参照）が配設されている。
また、サドル５と平行動作する心押台１３も定盤１に配設され、Ｚ軸方向に対して精密に摺動可能である。この心押台１３は、ワークＷの両端面のうち主軸３ａから遠い一方の端面における回転中心を、空圧シリンダ１３ｃに付勢されて主軸３ａの方向へ押圧する。心押台１３の先端部には、「心出」されたワークＷの回転に従う回転センタ１３ａが構成され、この回転センタ１３ａが直接ワークＷを軸支する。
そして、刃物台９はＹ軸方向（図２参照）に摺動自在であり、規定のラッチ段階で摺動を停止し保持することが可能である。
【００１６】
一方、定盤１の平坦面１ｐ上で凸部１ａのそばに、制御されながら回動するＺ軸サーボモータ４（図１参照）が配設されており、このＺ軸サーボモータ４が、凸部１ｂの内部に配設されたＺ軸ボールネジ４ａを、カップリング４ｃを介して回動することにより、図２に示すように、凸部１ａに嵌合し跨設されたサドル５はＺ軸方向に摺動可能である。
【００１７】
そして、図１に示すように、主軸３ａおよびコレットチャック１６ａは、べースプレート２上に配設された図示しない主軸モータにより、Ｖベルト３ｆおよびプーリ３ｅを介して、制御された速度で回転駆動する。
なお、主軸３ａは、その回転軸の延長線が、心押台１３の回転軸に揃うように「心出」されている。
【００１８】
以下は、主に図２に沿った説明であり、適宜図１も参照する。
図２に示すＮＣ旋盤１０において、サドル５上にはＸ軸方向に摺動自在のコラム７およびＸ軸サーボモータ６が配設され、このＸ軸サーボモータ６でＸ軸ボールネジ６ａを回動することにより、コラム７はＸ軸方向の位置を制御される構成である。
このコラム７上で鉛直Ｙ軸方向に起立して固定されたスライドベース１１に沿って摺動自在の刃物台９は、コラム７上に配設されたＹ軸サーボモータ８によりプーリ８ｅおよびベルト８ｆを介してＹ軸ボールネジ８ａを回動することでＹ軸方向の位置を制御する。
【００１９】
前記刃物台９には、下から所定間隔毎に５本のバイト１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅが固定されており、これら５本のうち何れか１本が選択自在となるように、Ｙ軸サーボモータ８の制御された回転により規定のラッチ段階で停止できるように構成されている。
なお、実際にワークＷを加工するときのバイト１２の選択は、ユーザが操作盤１４を直接操作するか、または、図示しない制御コンピュータにより加工プログラムが実行されることにより指定される。
【００２０】
また、バイト１２の選択に限らず、主軸３ａ（図１参照）を回転駆動する主軸モータの回転制御、心押台１３をワークＷへ圧接する空圧シリンダ１３ｃの空気圧制御、バイトの切り込み量を制御するＸ軸サーボモータ６、バイトの送り量を制御するＺ軸サーボモータ４の回転制御まで、全て自動制御が可能である。
【００２１】
以下に、本発明の特徴である御影石の効用について説明する。この御影石は、断熱性と剛性が高く、しかも、振動に対する減衰率と振動に対する吸収減衰の効果が高いため、主軸モータおよび主軸台３の発熱と振動を適切に吸収し、装置全体への振動と発熱の波及を遮断する。この御影石の有する有効な性質を、小型ＮＣ旋盤の定盤に適用すれば、必要かつ十分な剛性を発揮することができる。
【００２２】
すなわち、定盤１およびベースプレート２を御影石で構成したことにより、主軸モータおよび主軸３ａから発生する熱を遮断し、振動を減衰するので、バイト１２とワークＷの位置関係を高い精度で安定化させることが可能となる。
このことにより、ＮＣ旋盤１０の発熱および振動による精度の劣化を抑制し、加工寸法精度を高めることが可能となる。
【００２３】
また、御影石は発熱および振動を適切に吸収遮断するのみならず、厚板に切断して仕上げ加工することも容易である。この材料の特性を生かして優れた定盤１に仕上げることが可能である。これにより定盤１およびベースプレート２（以下、「定盤等」ともいう）を構成すれば、小型軽量のデスクトップマシンであっても、使用中の振動および熱による精度の劣化を抑制できる。したがって、加工精度を高め、機械寿命を延長させることが可能となる。
【００２４】
なお、主軸台３、刃物台９、心押台１３は、ワークＷに応じて異なる仕様であって互換性を保証された多種類のユニットが用意されている。予め用意された多種類のなかから、ジャストユアーズにより選択された複数のユニットを、御影石により形成された定盤１またはベースプレート２に載置したとき、座標軸の狂いが生じないように、各ユニットの底面も精密仕上げされており、「心出」および「心高」も調整不要で互換自在となるように配慮されている。
【００２５】
なお、主軸台３は定盤１上に積層された凸部１ａおよびベースプレート２を介して固定されているが、各構成部材が積層される密着面も、定盤１上の平坦面１ｐに対して完全な平行であり、鏡面に近い精密仕上げが施されている。
【００２６】
工作機械メーカまたはユーザにおいて、ＮＣ旋盤１０を組み立てる際には、これら各ユニットの底面を定盤１等に密着して載置する。そうすると、各ユニットを定盤１等の上に載置しただけで、「心出」および／または「心高」の調整まで完了している。このことは、各ユニットに対する「心出」および／または「心高」を精密調整するための擦り合わせ作業を不要とし、かつ、自由な選択により配置することが可能となることを意味する。したがって、カスタムオーダに低コスト、かつ、容易に対応することが可能となる。
【００２７】
このように、カスタムオーダ対応が可能であるため、一台ごとに仕様の異なる専用機（カスタムマシン）を容易に供給できる。つまり、主軸台３、心押台１３、刃物台９等のユニット、あるいは図示しないフライスユニット、回転工具ユニット等のそれぞれが「心出」および「心高」も調整不要で互換自在に配慮されている汎用的なユニットであるため、カスタムオーダにより選択と配置が自由である。
【００２８】
なお、御影石は、インド、中国または日本を始めとする広範囲な地域から産出されるので、国内外を問わず調達が容易である。
【００２９】
本発明は、小型工作機械であるＮＣ旋盤１０を例示したが、小型ＮＣ旋盤に限定することはなく、御影石に近い性質の材料による定盤１等を備え、その定盤１等の上に、精密仕上げされた底面を有する各種ユニットを配設する構成であれば、小型の旋盤、フライス盤またはエンドミル等を基礎として発展させた複合機であっても構わない。
また、石の定盤１の上には、垂直移動によりバイト１２ａ〜１２ｅを選択する縦型の櫛歯型の刃物台９を配設したＮＣ旋盤を例示したが、縦型に限らず水平に移動する横型の櫛歯型の刃物台でもよい。さらに、櫛歯型の刃物台に限定することもなく、タレット型刃物台でも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態を示す小型工作機械（ＮＣ旋盤）の正面図である。
【図２】図１に示した小型工作機械（ＮＣ旋盤）の側面図である。
【図３】従来からあるＮＣ旋盤の正面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１      定盤
１ａ，１ｂ  凸部
１ｃ    Ｚ軸摺動面
１ｐ，２ｐ  平坦面
２      ベースプレート
３      主軸台
３ａ    主軸
３ｅ，８ｅ  プーリ
３ｆ    Ｖベルト
４      Ｚ軸サーボモータ
４ａ    Ｚ軸ボールネジ
４ｃ    カップリング
５      サドル
５ｃ    Ｘ軸摺動面
６      Ｘ軸サーボモータ
６ａ    Ｘ軸ボールネジ
７      コラム
８      Ｙ軸サーボモータ
８ａ    Ｙ軸ボールネジ
８ｆ    ベルト
９      刃物台
１０    小型工作機械（ＮＣ旋盤）
１１    スライドベース
１２，１２ａ〜１２ｅ  バイト
１３    心押台
１３ａ  回転センタ
１３ｃ  空圧シリンダ
１４    操作盤
１５    開閉扉
１６ａ  コレットチャック
１７    架台
２０    床面
Ｗ    ワーク
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006123044.tif 000009
【図２】
2006123044.tif 000010
【図３】
2006123044.tif 000011
【手続補正４】
【補正対象書類名】要約書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【要約】
【課題】  定盤の剛性を高め、振動と発熱による加工精度が劣化を防止し、振動と発熱を抑制した小型工作機械（ＮＣ旋盤）を提供する。
【解決手段】  振動に対する減衰率と断熱性および剛性の高い材料を用いて精密な平面を保証する定盤１または定盤１と同等効果の補助部材と、定盤１上または補助部材上にユニットの底面が密着して配置されるワーク対応のユニットに区別された主軸台３と、心押台１３と、刃物台９と、を備えた床面積０．８ｍ2以内に設置可能な小型工作機械（ＮＣ旋盤）１０であって、定盤１が御影石であることを特徴とする小型工作機械（ＮＣ旋盤）１０である。
【選択図】      図１