(57)【要約】【課題】  少ないエネルギーでより高速に精度良く機械加工する。【解決手段】  工作物を加工するための移動可能な主軸ユニット（１２、３２）と、工作物を載置するための移動可能なテーブル（１６、３６、５６）と、テーブル（１６、３６、５６）を支持するための移動可能なサドル（１８、３８）と、主軸ユニット（３２）を載置するための移動可能なコラム（３４）のうちの少なくとも１つを移動部として有する工作機械において、移動部が軽金属合金や合成樹脂等の軽量化素材から製作されていることを特徴とする工作機械。【選択図】  図１
2007185720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作物（Ｗ）を加工するための移動可能な主軸ユニット（１２、３２）と、工作物（Ｗ）を載置するための移動可能なテーブル（１６、３６、５６）と、テーブル（１６、３６、５６）と、コラム（３４）を支持するための移動可能なサドル（１８、３８）と、主軸ユニット（３２）を取り付けるための移動可能なコラム（３４）を備えており、主軸ユニット（１２、３２）と、テーブル（１６、３６、５６）と、コラム（３４）のうちの少なくとも１つが移動部として構成されている工作機械において、移動部が軽量化素材から製作されていることを特徴とする工作機械。
【請求項２】
軽量化素材が、アルミニウム合金からなることを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
移動部（５６）を案内するための案内部材（５９）を有し、案内部材（５９）を摺動する摺動材料（５７）が移動部（５６）に設けられていて、摺動材料（５７）がフッ素系樹脂材料からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の工作機械。
【請求項４】
工作物（Ｗ）を載置するための移動可能なテーブルと、テーブルを支持するための移動可能なサドルを移動部として有し、テーブルを案内するための案内部材がサドルに設けられていて、案内部材が鋼材又はセラミックスからなり、案内部材を摺動する摺動材料が移動部に設けられていて、摺動材料がフッ素系樹脂材料からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の機械加工における高効率化や環境に対する配慮の高まりから、機械加工の高速化、高精度化、省エネルギー化が望まれている。
【０００３】
従来、工作機械の主要な移動部は、鋼鉄或いは鋳鉄で作成されていた。
【０００４】
特許文献１には、テーブル、スピンドル等を備えたＮＣ工作機械が示されている。
【特許文献１】特開平１１−４２５２９号公報
【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、鋼鉄或いは鋳鉄で作成された移動部は、大重量となるため、高速化には限度がある。更に、移動時のエネルギー消費量も多くなる。
【０００６】
そこで本発明は、少ないエネルギーでより高速に精度良く機械加工できる工作機械を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決手段を例示すると、以下のとおりである。
【０００８】
（１）  工作物（Ｗ）を加工するための移動可能な主軸ユニット（１２、３２）と、工作物（Ｗ）を載置するための移動可能なテーブル（１６、３６、５６）と、テーブル（１６、３６、５６）と、コラム（３４）を支持するための移動可能なサドル（１８、３８）と、主軸ユニット（３２）を取り付けるための移動可能なコラム（３４）を備えており、主軸ユニット（１２、３２）と、テーブル（１６、３６、５６）と、コラム（３４）のうちの少なくとも１つが移動部として構成されている工作機械において、移動部が軽量化素材から製作されていることを特徴とする工作機械。
【０００９】
（２）  軽量化素材が、アルミニウム合金からなることを特徴とする先述の工作機械。
【００１０】
（３）  移動部（５６）を案内するための案内部材（５９）を有し、案内部材（５９）を摺動する摺動材料（５７）が移動部（５６）に設けられていて、摺動材料（５７）がフッ素系樹脂材料からなることを特徴とする先述の工作機械。
【００１１】
（４）  工作物（Ｗ）を載置するための移動可能なテーブルと、テーブルを支持するための移動可能なサドルを移動部として有し、テーブルを案内するための案内部材がサドルに設けられていて、案内部材が鋼材又はセラミックスからなり、案内部材を摺動する摺動材料が移動部に設けられていて、摺動材料がフッ素系樹脂材料からなることを特徴とする先述の工作機械。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、省エネルギーで高速に精度良く機械加工することができる。
【００１３】
とくに、軽量化素材が、アルミニウム合金からなると、アルミニウム合金の熱伝導率が高いので、室温になじみ易く、室温の変化による精度の狂いが生じにくく、精度の安定化が図れる。また、例えば鉄の溶融温度が１４００℃であるのに対してアルミの溶融温度が６５７℃であるため、機械を廃却して溶融再生使用する際の省エネ効果も達成でき、環境に配慮した機械を提供できる。
【００１４】
とくに、移動部を案内するための案内部材を有し、案内部材を摺動する摺動材料が移動部に設けられていて、摺動材料がフッ素系樹脂材料からなると、移動部自体が耐摩擦性が低く摩擦係数の高いものであっても、移動部全体を高い耐磨耗性及び低摩擦で移動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の最良の形態による工作機械は、工作物を加工するための移動可能な主軸ユニットと、工作物を載置するための移動可能なテーブルと、テーブルを支持するための移動可能なサドルと、主軸ユニットを取り付けるための移動可能なコラムのうちの少なくとも１つを移動部として有する。移動部が軽量化素材から製作されている。
【００１６】
移動部が軽量化素材から製作されていることは、移動部の構成部品の全部又は一部が１種類又は複数種類の軽量化素材から製造され、移動部が鋼鉄や鋳鉄等で製造されたものと比較して全体として軽量化されたものであることの意味を含む。
【００１７】
好ましくは、軽量化素材が、アルミニウム合金からなる。軽量化素材は、その他の軽金属合金や合成樹脂等を用いることもできる。
【００１８】
好ましくは、移動部を案内するための案内部材を有し、案内部材を摺動する摺動材料が移動部に設けられていて、摺動材料がフッ素系樹脂材料からなる。フッ素系樹脂材料は、典型的にはテフロン（登録商標）系樹脂材料である。
【００１９】
好ましくは、工作物を載置するための移動可能なテーブルと、テーブルを支持するための移動可能なサドルを移動部として有する。テーブルを案内するための案内部材がサドルに設けられていて、案内部材が鋼材又はセラミックスからなる。案内部材を摺動する摺動材料が移動部に設けられていて、摺動材料がフッ素系樹脂材料からなる。
【００２０】
本発明は、従来鋼鉄或いは鋳鉄で作られている工作機械の主要な移動部（可動部）構成部品を、軽金属合金（アルミニウム合金など）や合成樹脂等の軽量素材を使って製作する事によって、高速化、高精度化、省エネルギー化を実現するものである。
【００２１】
工作機械の主要な移動部（可動部）構成部品を軽量化素材で製作し、回転時或いは移動時の慣性力を少なくする。これにより、少ないエネルギーで、より高速に精度良く稼動させる事を目的とする。
【００２２】
機械本体の構成
１．  機械本体の構造は、アルミニウム合金その他の軽量化素材とするのが好ましい。
【００２３】
２．  例えばアルミニウム合金を使う事により、機械の廃却時に省エネルギーで溶融再生使用する事によって環境へも配慮したゼロエミッションの機械を提供できる。例えば、鉄の溶融温度が１４００℃であるのに対してアルミの溶融温度が６５７℃であるため、溶融再生時の省エネ効果が得られる。
【００２４】
３．  機械の案内摺動面には鋼材又はセラミック等の硬度があり耐磨耗性の高い材料を使用し、摺動材料にフッ素系、例えばテフロン（登録商標）系樹脂材料を使用し、低摩擦案内を実現するのが好ましい。
【００２５】
４．  本体をアルミニウム合金にして薄い羽根リブ（フィン）を多く配置し、放熱性を良くし、精度の安定化を図ると更に好ましい。
【００２６】
５．  アルミは熱伝導率が高いので、室温になじみ易く、室温の変化による精度の狂いが生じにくく、精度の安定化が図れる。
【実施例１】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。
【００２８】
図１は、本発明による工作機械の一例を示す斜視図である。
【００２９】
工作機械１０は、立型マシニングセンターとして構成されている。
【００３０】
工作機械１０は、図示省略した工作物を加工するための移動可能な主軸ユニット１２を有する。
【００３１】
主軸ユニット１２は、直立したコラム１４に取り付けられている。コラム１４には第１駆動機構１５が設けられている。主軸ユニット１２は、第１駆動機構１５を用いて垂直方向に移動可能である。
【００３２】
工作機械１０は、更に、工作物を載置するための移動可能なテーブル１６を有する。
【００３３】
テーブル１６の下面には、テーブル１６を支持するための移動可能なサドル１８が設けられている。サドル１８には図示省略した第２駆動機構が設けられている。テーブル１６は、第２駆動機構を用いて水平方向の一方向に移動可能である。
【００３４】
サドル１８の下面にはベース２０が設けられている。ベース２０には図示省略した第３駆動機構が設けられている。サドル１８は、第３駆動機構を用いてテーブル１６の移動方向と垂直な水平方向に移動可能である。
【００３５】
図１に示された例においては、主軸ユニット１２、テーブル１６、及びサドル１８が移動部として構成されていて、これらの移動部がアルミニウム合金で製作されている。このため、主軸ユニット１２、テーブル１６、及びサドル１８の移動時の慣性力が少なく、少ないエネルギーで高速に精度良く移動させることができるようになっている。
【実施例２】
【００３６】
以下、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。
【００３７】
図２は、本発明による工作機械の別の例を示す斜視図である。
【００３８】
工作機械３０は、横型マシニングセンターとして構成されている。
【００３９】
工作機械３０は、図示省略した工作物を加工するための移動可能な主軸ユニット３２を有する。
【００４０】
主軸ユニット３２は、Ｘ軸移動コラム３４に取り付けられている。Ｘ軸移動コラム３４には第１駆動機構３５が設けられている。主軸ユニット３２は、第１駆動機構３５を用いて垂直方向（Ｙ軸方向）に移動可能である。
【００４１】
工作機械３０は、更に、工作物を載置するための移動可能なパレットテーブル３６を有する。
【００４２】
パレットテーブル３６の下方には、パレットテーブル３６を支持するためのＺ軸サドル３８が設けられている。Ｚ軸サドル３８には図示省略した回転駆動機構が設けられている。パレットテーブル３６は、回転駆動機構を用いて回転移動可能である。
【００４３】
Ｚ軸サドル３８の下方にはベース４０が設けられている。ベース４０には図示省略した第３駆動機構が設けられている。Ｚ軸サドル３８は、第３駆動機構を用いて水平方向の一方向（Ｚ軸方向）に移動可能である。
【００４４】
ベース４０には、更に、第４駆動機構４１が設けられている。Ｘ軸移動コラム３４は、第４駆動機構４１を用いてＹ軸方向とＺ軸方向に垂直なＸ軸方向に移動可能である。
【００４５】
図２に示された例においては、主軸ユニット３２、Ｘ軸移動コラム３４、パレットテーブル３６、及びＺ軸サドル３８が移動部として構成されていて、これらの移動部がアルミニウム合金で製作されている。このため、主軸ユニット３２、Ｘ軸移動コラム３４、パレットテーブル３６、及びＺ軸サドル３８の移動時の慣性力が少なく、少ないエネルギーで高速に精度良く稼動させることができるようになっている。
【実施例３】
【００４６】
以下、図面を参照して本発明の実施例３を説明する。
【００４７】
図３は、本発明による工作機械の更に別の例を示す部分断面図である。
【００４８】
工作機械５０は、工作物Ｗを載置するための移動可能なテーブル５６を有する。
【００４９】
テーブル５６の下方には、テーブル５６を支持するためのサドル５８が設けられている。サドル５８には図示省略した駆動機構が設けられている。テーブル５６は駆動機構を用いて水平方向の一方向に移動可能である。サドル５８の上部は、鋼材又はセラミックスからなる案内部材５９として構成されている。このため、案内部材５９が耐磨耗の案内を実現できるようになっている。
【００５０】
テーブル５６の下面には、テフロン（登録商標）系樹脂材料からなる摺動材料５７が設けられている。摺動材料５７は、案内部材５９を摺動する。テーブル５６が低摩擦の摺動を実現できるようになっている。
【００５１】
更に、テーブル５６が移動部として構成されていて、この移動部がアルミニウム合金で作成されている。こうして、テーブル５６自体が軽量化されるとともに摺動材料５７を含めたテーブル５６全体が高い耐磨耗性及び低摩擦で移動可能になっている。
【００５２】
なお、サドル５８が移動部として構成される場合は、サドルをアルミニウム合金等の軽量化素材で製作することもできる。
【００５３】
本発明は図示された実施例に限定されない。図１や図２に示された工作機械に図３に示されたフッ素系樹脂材料からなる摺動材料を設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明による工作機械の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明による工作機械の別の例を示す斜視図である。
【図３】本発明による工作機械の更に別の例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０、３０、５０  工作機械
１２、３２  主軸ユニット
１４  コラム
１５、３５  第１駆動機構
１６、５６  テーブル
１８、３８、５８  サドル
２０、４０  ベース
３４  Ｘ軸移動コラム
３６  パレットテーブル
３８  Ｚ軸サドル
４１  第４駆動機構
５７  摺動材料
５９  案内部材
Ｗ  工作物
【図１】
2007185720.tif 000003
【図２】
2007185720.tif 000004
【図３】
2007185720.tif 000005