(57)【要約】【課題】切り屑の排出効率を高めることができるとともに、主軸への近寄り性を改善して作業性を向上できる工作機械を提供する。【解決手段】工作機械を構成する場合に、ベッド２の中央部に背面側及び上側が開放された凹部２ｃを形成し、サドル４を案内駆動するＹ軸ガイドレール１８及びＹ軸ボールねじ（駆動軸）１６を上記凹部２ｃの左，右サドル支持部（縁部）２ｂに配設するとともに左，右のＹ軸切削カバー５６で覆い、該左，右のＹ軸切削カバー５６を上記凹部２ｃ側が低くなる傾斜状に形成し、該凹部２ｃに落下した切り屑を上記ベッド２の背面側に排出する切り屑受け箱４８を上記凹部２ｃ内に配設する。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッド上にサドルを機械正面から見て前後（Ｙ軸）方向に移動可能に配置し、該サドル上にテーブルを左右（Ｘ軸）方向に移動可能に配置し、コラムを上記ベッド上に配置固定し、該コラムの前面に主軸を支持する主軸頭を上下（Ｚ軸）方向に移動可能に配置し、上記ベッドの中央部に前，後面側及び上側が開放された凹部を形成し、上記サドルを案内駆動するＹ軸ガイドレール及びＹ軸駆動軸を上記凹部の左，右縁部に配設するとともに左，右のＹ軸切削カバーで覆い、該左，右のＹ軸切削カバーを上記凹部側が低くなる傾斜状に形成し、該左，右のＹ軸切削カバーの内側に落下した切り屑を上記ベッドの正面側又は背面側に排出する切り屑受け箱を上記凹部内に配設したことを特徴とする工作機械。
【請求項２】
請求項１において、上記切り屑受け箱内には、該箱内に落下した切り屑を連続的に排出する切り屑処理機構が配置されていることを特徴とする工作機械。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記サドル上に配置され、上記テーブルを案内，駆動するＸ軸ガイドレール，Ｘ軸駆動軸をＸ軸切屑カバーで覆い、該Ｘ軸切屑カバーの左，右両端部は上記左，右のＹ軸切削カバーに固定されていることを特徴とする工作機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直に向けて配置された主軸とワークとをＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に相対移動させつつ上記ワークを加工するようにした工作機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、立形マシニングセンタでは、図７に示すように、機械正面から見て、固定ベッド６０の後端部にコラム６１を配置固定するとともに、前部にワークＷが載置されるサドル６２をＹ軸（前後方向）方向に移動可能に配設し、該サドル６２上にテーブル６３をＸ軸（左右方向）方向に移動可能に配設し、上記コラム６１の前面に主軸６４が装着された主軸頭６５をＺ軸（上下方向）方向に移動可能に配設した構造が一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また上記マシニングセンタでは、サドル６２のＹ軸駆動軸（不図示）を固定ベッド６０上面の左，右のサドルガイドレール７１，７１の間に配置する場合がある。このようなマシニングセンタにおいて、切り屑処理を行なう場合、Ｙ軸駆動軸を山型状のプロテクタで囲み、該プロテクタの左，右斜面に沿って切削液，切り屑をベッドの左，右側部に落下させて機外に排出することとなる。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６３−６２６３６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のベッド中央部に配設されたＹ軸駆動軸を山形状のプロテクタで囲む構造とした場合には、プロテクタの左，右斜面を落下した切り屑等をベッドの左，右側部から機外に回収することとなるので、切り屑の排出効率が低いという懸念があり、また上記プロテクタが邪魔になって作業者の主軸への近寄り性が悪化し、メンテナンス等の作業性が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、切り屑の排出効率を高めることができるとともに、主軸への近寄り性を改善して作業性を向上できる工作機械を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ベッド上にサドルを機械正面から見て前後（Ｙ軸）方向に移動可能に配置し、該サドル上にテーブルを左右（Ｘ軸）方向に移動可能に配置し、コラムを上記ベッド上に配置固定し、該コラムの前面に主軸を支持する主軸頭を上下（Ｚ軸）方向に移動可能に配置し、上記ベッドの中央部に前，後面側及び上側が開放された凹部を形成し、上記サドルを案内駆動するＹ軸ガイドレール及びＹ軸駆動軸を上記凹部の左，右縁部に配設するとともに左，右のＹ軸切削カバーで覆い、該左，右のＹ軸切削カバーを上記凹部側が低くなる傾斜状に形成し、該左，右のＹ軸切削カバーの内側に落下した切り屑を上記ベッドの正面側又は背面側に排出する切り屑受け箱を上記凹部内に配設したことを特徴とする工作機械である。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、上記切り屑受け箱内には、該受け箱内に落下した切り屑を連続的に排出する切り屑処理機構が配置されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、上記サドル上に配置され、上記テーブルを案内，駆動するＸ軸ガイドレール，Ｘ軸駆動軸をＸ軸切屑カバーで覆い、該Ｘ軸切屑カバーの左，右両端部は上記左，右のＹ軸切削カバーに固定されていることを特徴としている。
【００１０】
【発明の作用効果】
請求項１の発明では、ベッドの中央部に凹部を形成し、該凹部の左，右縁部にＹ軸ガイドレール及びＹ軸駆動軸を配設するとともに左，右のＹ軸切削カバーで覆い、該左，右のＹ軸切削カバーを上記凹部側が低くなるように傾斜状に形成し、該凹部に切り屑受け箱を配設したので、左，右のＹ軸切削カバーに沿って落下した切り屑を受け箱内に集めて、該受け箱をベッドの正面側，又は背面側に引き出すことにより切り屑をまとめて排出することができ、従来のベッドの左，右側部に分けて排出する構造に比べて切り屑の排出効率を高めることができる。
【００１１】
また上記ベッドの凹部の左，右縁部にＹ軸ガイドレール及びＹ軸駆動軸を配設したので、該凹部の中央部は前後方向に開放されることとなり、機械正面から主軸への近寄りが容易となり、メンテナンスを行なう際の作業性を向上できる。
【００１２】
請求項２の発明では、切り屑受け箱内に切り屑を連続的に排出する切り屑処理機構を配設したので、例えば受け箱内にコンベアを配設することによって切り屑処理を自動的に連続処理することができる。
【００１３】
請求項３の発明では、Ｘ軸ガイドレール及びＸ軸駆動軸をＸ軸切屑カバーで覆い、該Ｘ軸切屑カバーの左，右両端部をＹ軸切削カバーに固定したので、切り屑がＸ軸切削カバー内に入り込むのを確実に防止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１ないし図６は、本発明の一実施形態による立形マシニングセンタ（工作機械）を説明するための図であり、図１，図２は立形マシニングセンタの正面図，平面図、図３，図４，図５は切り屑処理装置が配設された立形マシニングセンタの背面斜視図，背面図，左側面図、図６は固定ベッドの正面部分の斜視図である。
【００１６】
図において、１は立形マシニングセンタを示しており、これは機械正面から見て、固定ベッド２上の前後方向略中央部に門形状のコラム３を配置固定するとともに、該コラム３の下方にサドル４をＹ軸（前後）方向に移動可能に配置し、該サドル４上にテーブル５をＸ軸（左右）方向に移動可能に配置し、さらに上記コラム３の前面に主軸頭６をＺ軸（上下）方向に移動可能に配置した構成となっている。この主軸頭６の下端部には主軸７が回転自在に支持されており、該主軸７には工具Ｔが着脱可能に装着されている。
【００１７】
上記立形マシニングセンタ１では、テーブル５に載置されたワーク（不図示）をＸ軸，Ｙ軸方向に、主軸７をＺ軸方向にそれぞれ相対移動させつつ上記工具Ｔによりワークの切削加工を行なうように構成されている。
【００１８】
上記コラム３の背面側には、主軸７に装着された加工済み工具Ｔと、工具マガジン１１に装着された次工程工具Ｔ１とを交換アーム２６により上記コラム３下方の開口Ａを介して自動的に交換する工具交換装置１０が搭載されている。
【００１９】
上記固定ベッド２の背面側のコラム３の下方には、加工済みワークが載置された前工程パレットＰ１と、次加工ワークが載置された次工程パレットＰ２とを旋回軸３７を介して自動的に交換するワーク交換装置１２が搭載されている。
【００２０】
上記固定ベッド２は、左，右の縦壁２ａ，２ａと、該左，右の縦壁２ａの内側に段付き状に形成されたサドル支持部２ｂ，２ｂと、該左，右のサドル支持部２ｂから段落ち状に形成された略平坦な有底凹部２ｃとを備えている。この有底凹部２ｃはベッド２のＸ軸方向中央部に位置し、かつ背面側及び上側が開放されている。上記固定ベッド２背面の左，右の縦壁２ａ同士はクロス部材８で結合されている。
【００２１】
上記左，右のサドル支持部２ｂの内側縁部にはサドル４をＹ軸方向に案内支持する左，右のＹ軸ガイドレール１５が配置されている。この各Ｙ軸ガイドレール１５は、上記サドル支持部２ｂに固定されたレール１５ａと、上記サドル４の下面に固定されたガイド１５ｂとを摺動自在に係合させた構造となっている。
【００２２】
また上記左，右のサドル支持部２ｂの各Ｙ軸ガイドレール１５の外側にはサドル４をＹ軸方向に移動駆動する左，右のＹ軸ボールねじ１６，１６が回転自在に配置固定されており、各Ｙ軸ボールねじ１６の前端部には該ボールねじ１６を回転駆動するＹ軸駆動モータ１７，１７が接続されている。
【００２３】
上記サドル４の上面にはテーブル５をＸ軸方向に案内支持する前後一対のＸ軸ガイドレール１８，１８が配置されている。この各Ｘ軸ガイドレール１８は、上記サドル４に固定されたレール１８ａと、上記テーブル５の下面に固定されたガイド１８ｂとを摺動自在に係合させた構造となっている。
【００２４】
また上記サドル４の上面の前，後Ｘ軸ガイドレール１８の間にはテーブル５をＸ軸方向に移動駆動する１本のＸ軸ボールねじ１９が回転自在に配置固定されており、該Ｘ軸ボールねじ１９の左側端部には該ボールねじ１９を回転駆動するＸ軸駆動モータ２０が接続されている。
【００２５】
上記コラム３の前面には、主軸頭６をＺ軸方向に案内支持する左，右一対のＺ軸ガイドレール２１，２１が配置されている。この各Ｚ軸ガイドレール２１は、上記主軸頭６の背面に固定されたレール２１ａと、上記コラム３の前面に固定されたガイド２１ｂとを摺動自在に係合させた構造となっている。
【００２６】
上記コラム３の前面の各Ｚ軸ガイドレール２１の外側には主軸頭６をＺ軸方向に移動駆動する左，右のＺ軸ボールねじ２２，２２が回転自在に配置固定されており、各Ｚ軸ボールねじ２２の上端部には該ボールねじ２２を回転駆動するＺ軸駆動モータ２３，２３が接続されている。
【００２７】
上記主軸頭６には左，右に延びる腕部６ａ，６ａが形成されており、該左，右の腕部６ａには上記Ｚ軸ボールねじ２２に係合するナット２２ａが装着されている。
【００２８】
上記コラム３は、鋳造により一体形成されたものであり、機械正面から見て、テーブル５のＸ軸，Ｙ軸の移動範囲を跨ぐように配置された左，右の脚部３ａ，３ａと、該各脚部３ａの上部同士を一体に接続する梁部３ｂとを有する門形をなしており、この左，右の脚部３ａは固定ベッド２の左，右縦壁２ａの上面に載置固定されている。これによりコラム３の下方にはＹ軸方向に開放され、かつＸ軸方向に幅広の開口Ａが形成されている。
【００２９】
上記左，右の脚部３ａは、機械正面から見て、該脚部３ａの上部３ｄほど主軸頭６側に位置するように傾斜しており、該主軸頭６側ほど上下寸法が大きくなるように概ね三角形状をなしている。また梁部３ｂはこれの上縁と開口下縁が略平行となるように四角形状に形成されている。
【００３０】
上記コラム３は、機械平面から見て、梁部３ｂが左，右脚部３ａ，３ａより機械背面側に偏位するように大略弓形状をなすように形成されており、該梁部３ｂの前面３ｂ′は左，右脚部３ａの前後方向中心を通る脚部中心線Ｃ１と略一致している。また上記梁部３ｂは固定ベッド２のＹ軸方向中央に位置しており、左，右脚部３ａは前側に位置している。上記梁部３ｂの前面３ｂ′には上記主軸頭６及び左，右のＺ軸ボールねじ２２を収納する収納凹部３ｃが形成されている。これにより主軸頭６のコラム３に対するオーバハングはゼロとなっている。
【００３１】
上記固定ベッド２の有底凹部２ｃには、ワーク加工部に供給された切削液を回収するとともに、ワーク加工により発生した切り屑を回収する切り屑処理装置１３が配設されており、該切り屑処理装置１３は、以下の構造となっている。
【００３２】
上記固定ベッド２の有底凹部２ｃ内には上方及び後方に開放された板金製切り屑受け箱４８が挿入配設されており、該受け箱４８の後端部４８ａは固定ベッド２の背面から機外に延びている。また受け箱４８の後端部４８ａの下方には右側方に上向きに傾斜して延びるクーラントタンク４９が連通接続されており、このクーラントタンク４９の上端開口４９ａの下方には切り屑回収バケット５０が配設されている。
【００３３】
上記受け箱４８内にはコンベア４７が配設されており、該コンベア４７の前，後端部にはローラ５１，５２配設されている。この後側のローラ５２には回転モータ５３が連結され、該回転モータ５３によりコンベア４７が回転駆動される。上記コンベア４７は多数の短冊板をヒンジ結合してなる無端帯板状のものである。また上記クーラントタンク４９には上記同様のコンベア５５が配設されている。
【００３４】
図６に示すように、上記固定ベッド２のサドル支持部２ａに配置された左，右のＹ軸ガイドレール１５及びＹ軸ボールねじ１６はこれの略全長に渡って配設されたＹ軸切削カバー５６，５６により覆われている。この左，右のＹ軸切削カバー５６は凹部２ｃ側が低くなるように内側に傾斜しており、該切削カバー５６の上縁部５６ａは縦壁２ａの内面に摺動可能になっており、下縁５６ｂは凹部２ｃの上縁部に摺動可能になっている。
【００３５】
上記テーブル５の下側のサドル４にはテーブル５以外の全て面を覆うＸ軸切削カバー５７が配設されており、該Ｘ軸切削カバー５７によりＸ軸ガイドレール１８及びＸ軸ボールねじ１９は覆われている。このＸ軸切削カバー５７はテーブル５のＸ軸方向移動に伴って伸縮する蛇腹状に形成されており、該Ｘ軸切削カバー５７の左，右端部５７ａ，５７ａはＹ軸切削カバー５６に固定されている。
【００３６】
加工中に発生した切り屑及びワーク加工部に供給された切削液はその一部がＸ軸切削カバー５７及び左，右のＹ軸切削カバー５６から切り屑受け箱４８内のコンベア４７上に落下し、該コンベア４７，５５により回収バケット５０に回収され、切削液はコンベア４７を通過して受け箱４８から機外に回収される。
【００３７】
本実施形態によれば、固定ベッド２の中央部に背面側及び前後側に開放された有底凹部２ｃを形成し、該有底凹部２ｃの左，右サドル支持部２ｂにＹ軸ガイドレール１５及びＹ軸ボールねじ１６を配置するとともに、Ｙ軸ガイドレール１５及びＹ軸ボールねじ１６を覆う左，右のＹ軸切削カバー５６，５６を配設し、該左，右のＹ軸切削カバー５６を上記凹部２ｃ側が低くなるように内側に傾斜させたので、左，右のＹ軸切削カバー５６に沿って落下した切り屑を有底凹部２ｃに配置された受け箱４８内のコンベア４７に集め、該コンベア４７によりまとめて機外に排出することができ、従来のベッドの左，右側部に分けて排出する構造に比べて切り屑の排出効率を高めることができる。
【００３８】
また上記固定ベッド２の有底凹部２ｃの左，右サドル支持部２ｂにＹ軸ガイドレール１５及びＹ軸ボールねじ１６を配置したので、該有底凹部２ｃの中央部は前後方向に開放されることとなり、機械正面から主軸７への近寄りが容易となり、メンテナンスを行なう際の作業性を向上できる。
【００３９】
本実施形態では、サドル４の上面に配設されたＸ軸ガイドレール１８及びＸ軸ボールねじ１９をＸ軸切屑カバー５７で覆い、該Ｘ軸切屑カバー５７の左，右両端部５７ａをＹ軸切削カバー５６に固定したので、切り屑がＸ軸切削カバー５７内に入り込むのを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による立形マシニングセンタを説明するための正面図である。
【図２】上記立形マシニングセンタの平面図である。
【図３】上記立形マシニングセンタの背面斜視図である。
【図４】上記立形マシニングセンタの背面図である。
【図５】上記立形マシニングセンタの左側面図である。
【図６】上記立形マシニングセンタの固定ベッドの正面斜視図である。
【図７】従来の一般的な立形マシニングセンタの概略図である。
【符号の説明】
１      立形マシニングセンタ（工作機械）
２      固定ベッド
２ａ    縦壁
２ｂ    サドル支持部（左，右縁部）
２ｃ    有底凹部
３      コラム
４      サドル
５      テーブル
６      主軸頭
７      主軸
１３    切り屑処理装置
１５    Ｙ軸ガイドレール
１６    Ｙ軸ボールねじ（Ｙ軸駆動軸）
１８    Ｘ軸ガイドレール
１９    Ｘ軸ボールねじ（Ｘ軸駆動軸）
４７    コンベア
４８    切り屑受け箱
５６    Ｙ軸切削カバー
５７    Ｘ軸切削カバー
【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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