CN100479980C - 机床 - Google Patents

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Abstract

一种机床，尤其是一种铣钻床，包括：刚性基座(1)，其上设有指向向前和向上的倾斜支撑平面(8)；至少一个可绕所述支撑平面(8)的中心轴(15)旋转工件支撑物(10)，用于支撑并包括支撑在所述支撑平面(8)上以使其绕所述中心轴(15)旋转的支撑物(12)以及设置在所述支撑物的弯曲支撑件(13)上的工件台(14)，所述支撑平面(8)关于所述基座(1)的垂直中心平面(32)侧向偏移，使得所述中心轴(15)与所述基座(1)的垂直中心平面(32)形成空间锐角(θ)，所述工件台(14)在旋转角度范围内的中间位置里呈现一个向前倾斜的位置。本发明的机床可以延伸加工空间，加工出工件的后表面底切部，还能有效提高生产力。

Description

机床
技术领域
本发明涉及一种机床，尤其涉及一种铣钻床，其包括刚性基座，该基座上向前及向上形成有倾斜的支撑平面，至少一个可绕所述支撑平面的中心轴旋转工件支撑物，该工件支撑物包括支撑在所述支撑平面上以使其绕所述中心轴旋转的支撑物以及设置在所述基座的弯曲支撑部上的工件台，所述工作台的轴线与支撑平面的中心轴形成锐角，以及至少一个可沿坐标轴移动并包括可更换的工具的加工单元。
背景技术
欧洲专利EP 0721819 B1号揭示了一种用于在一个多个轴里对工件进行加工的铣钻床，其包括加工单元，通过马达可沿在刚性加工柱上并列的轴移动，并具有垂直的主轴头。在加工柱的前表面设有凹槽，其底面向前及向上延伸45度，形成支撑平面，用于工件支撑物的支撑。该支撑物可绕与该支撑平面倾斜成45度的中心轴旋转，其包括从上看的圆形脚，与支撑肩一体成形。该支撑肩形成有支撑平面，与支撑物的旋转轴倾斜成45度，作为工件台的支撑平面，该工件台可以制成圆台，并通过马达绕其中心轴旋转。该凹槽及其底面向前及向上延伸45度与旋转地支撑在其上的工件支撑物一起设置在其垂直中心平面里的加工柱上。绕支撑平面上的中心轴旋转工件支撑物，工件台可以转向水平的加工和夹钳位置，垂直位置与中间的相对位置，并被固定在前述每一个位置里，使得一个被夹钳的工件可以通过垂直心轴在一个夹钳位的多个轴里进行加工。然而，这种机床不能加工出后表面底切部。
其他的包含旋转地设置在倾斜45度表面上的工件支撑物的机床，见于例如德国专利DE 3590093 T号和美国专利US 4644635号中。这些机床中，工件台也可以通过马达从水平位置移动到垂直位置，使得夹钳的工件可以被垂直地和水平地加工。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种机床尤其是一种铣钻床，其具有延伸的加工区域，特别地，能够在工件上加工出后表面底切部。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种机床，尤其是一种铣钻床，包括：刚性基座，其上设有指向向前和向上的倾斜支撑平面；至少一个可绕所述支撑平面的中心轴旋转工件支撑物，用于支撑并包括支撑在所述支撑平面上以使其绕所述中心轴旋转的支撑物以及设置在所述支撑物的弯曲支撑件上的工件台，通过旋转所述工件支撑物所述工件台可移动到水平和垂直基本位置；以及至少一个可沿坐标轴移动的加工单元，其包括可更换的工具；所述支撑平面关于所述基座的垂直中心平面侧向偏移，使得所述中心轴与所述基座的垂直中心平面形成空间锐角，所述工件台在旋转角度范围内的中间位置里呈现一个向前倾斜的位置。
本发明设置支撑平面，其倾斜地向前及向上延伸，用作关于基座的垂直中心平面横向偏移的工件支撑物的支撑，使得它的中心轴与基座的垂直中心平面形成一个锐角，而且工件台呈现一个位置，即在一个旋转角度范围内的中间位置里它向前倾斜。
如果按照本发明设计机床，通过采用适当的固定装置如夹钳元件、定心柱螺栓和/或定位控制马达，绕侧向偏移、倾斜的支撑平面以及准确可靠地安装在所述每一位置的中心轴旋转工件支撑物即包含工件台的基座，工件台可从水平位置被移动垂直位置及中间位置。在水平和垂直基本位置里加工可以以引用的欧洲专利EP 0721819 B1所揭示的方式实现。这种已知的铣钻机器超越传统机器类型的优势如加工空间的可达性，由于支撑平面上基座的大支撑面在基座上工件支撑物的稳定支持等也均体现在本发明的机床中。按照本发明，新型的机床还提供了在预定的旋转角度范围内移动工件台到一向前倾斜的位置的可能性，在这个位置里，夹钳的工件后表面可以通过简单的垂直心轴而不需要可枢转头来进行加工，例如加工出工件里的底切部。
按照本发明的一个有效实施例，形成工件支撑物旋转轴的支撑平面的中心轴与延伸穿过所述中心轴的垂直平面里的工件台轴线之间的角在一预定的范围内大于45度，工件台突出量的某个最大程度可通说确定所述角来得到。工件支撑物的侧向偏移量和它的中心轴倾斜的空间定向也按照所述角来确定。
为提高生产力，本发明的进一步改进的特点在于两个工件支撑物设置在分别设置在中心垂直平面的两侧的两个倾斜支撑平面上的所述基座上。以这种方式当一个工件在被加工时，另一个工件可被夹钳在第二个工件台。
附图说明
图1是本发明铣钻床的立体图。
图2a-2c是本发明铣钻床的基座和工件支撑物在各个不同操作位置的示意图。
图3是本发明铣钻床的基座和工件支撑物的示意性俯视图。
图4是工件支撑物的示意性侧视图。
具体实施方式
请参照图1所示，本发明铣钻床包括通过底脚2置于地面或基面上的刚性基座1。在该基座1的前端设有底盘6，用于收集碎屑和加工液体，并且由侧壁3、4以及倾斜的后壁5所围成。按照图1所示，该底盘6在其右侧由一倾斜的、指向向前及向上的支撑平面8形成，该支撑平面8形成对工件支撑物的支撑。支撑平面8在基座1的侧面部分关于基座1的垂直中心平面32侧向偏移形成并定向，使得它的在空间倾斜地延伸的中心轴15与垂直纵向平面及本实施例的垂直中心平面32形成锐角θ。
工件支撑物10包括具有一体成型在其上的圆型脚12与弯曲支撑件13的支撑物11，以及设置在该支撑件13上部的工件台14。工件台14可以制成可旋转驱动的圆台。支撑物11的圆型脚12被广阔地支撑在基座1的支撑平面8上，能绕支撑平面8的中心轴15旋转，并通过马达在空间锐角θ内延伸，从而使得工件支撑物10能绕其中心轴15双方向旋转。支撑物11可通过安装元件(未图示)如插锁、夹钳元件或定位控制的电子马达等被安装在关于支撑平面8的任何旋转位置。进一步地，按图1所示，一个可以实现工件支撑物10绕中心轴15无碰撞旋转的圆型的凹槽16形成在倾斜的支撑平面8左侧的基座1的表面上。
请参照图1所示的铣钻床，具有本实施例中是U型横截面的支撑物10安装在基座1上，导轨21、22分别设置在支撑物20的两个上腿部上。在导轨21、22上支撑有滑座23，其具有两个在其上部互成一定距离的导轨，该滑座23用于对可在Y轴方向上移动的壳体25的支撑，使得其可沿X坐标轴移动。在壳体25的垂直平面上，加工单元26与心轴驱动器一起可在垂直导向装置27、28里移动，该加工单元包括从动工作心轴29，该从动工作心轴29具有垂直心轴线30。为替代垂直心轴头26，还可以采用水平心轴以及具有可枢转工作心轴的所谓的枢轴头。
图2a，2b，2c显示了包括有柱体20和工件支撑物10的基座1在各个方向的视图，工件台14分别位于不同的位置。请参照图2a所示，工件台14位于与图1所示一样的水平基本位置，工件被垂直心轴29加工。此处工作心轴里只有心轴线30用粗体虚线表示出来。可以从图1及图2a看到，工件台的夹钳槽没有如通常一般平行X坐标轴或Y坐标轴延伸，而是在锐角里延伸。当使用旋转驱动的圆台14时，通过绕台轴线34(见图4)旋转，通常的台位置即夹钳槽平行于X坐标轴延伸以及工件台的其他任何位置均可得到。
在图2b所示的第二个基本位置里，工件支撑物10绕其中心轴15在倾斜的支撑平面8上被旋转了预定的角度，以使工件台14处于垂直的位置。在这个显示的位置里，工件台14可绕轴线34被旋转，使得夹钳槽被定向在X坐标轴方向。通过旋转工件台14，被夹钳的工件的所有面均能用插入在垂直工作心轴里的工具以惯有的方式加工。
当工件支撑物10绕其旋转轴即支撑平面8的中心轴15，与水平工件台14一起旋转180度，从图2a所示的基本位置到图2c所示位置时，工件台14和被夹钳的工件(未图示)被移动到倾斜的位置。在这个台位置里，由轴线30指示的、夹钳在垂直工作心轴里的工具可以加工后表面底切部。这个效用是通过工件支撑物10的侧向偏移与旋转轴15的特别倾斜定向互相作用实现的。
图3和图4所示的示意图里，图1所示实施例里的角度被指示出来，此时工件台14位于其水平基本位置。从图3可以看到，垂直中心平面32与工件支撑物的旋转轴15之间的、确定工件支撑物10侧向偏移的α角在视图的平面里大约是45度。
图4是工件支撑物10在平行于基座1的倾斜支撑平面8的方向，即图1中箭头33所指方向上的侧面示意图，此时工件台14位于图1所示的水平基本位置。工件支撑物10如此形成使得其旋转轴15与工件台14的旋转轴34之间的β角在本实施例中是55度。α角和β角两个角度的选择和相关的调整决定工件台14的倾斜度。
本发明一个特别的优点是相对较大的加工空间也可以存在于图2c所示的工件台14的中间位置里，且由支撑平面8关于与工件支撑物10的倾斜方向功能的连接的中心平面32的侧向偏移所产生。进一步地，它的优势还体现在在图2c所示的工件支撑物10的位置里，工件加工期间铣头26仅沿一个轴线移动。
本发明不能仅限定在已描述的实施例。按照本发明倾斜的台装置也可用作所谓的床型机器，其中至少一个工件支撑物设置在机器底座上，该机器底座可被视为机器基座的一部分。形成可旋转工件支撑物的支撑、具有用作工件支撑物旋转轴的中心轴、以及与机器底座的垂直纵向平面形成空间锐角的倾斜支撑平面可被设置在机器底座或柱体上，以使其以中心轴相对调整的倾斜方向侧向偏移。这样的柱体也可以在相应的导向装置里在机器底座上移动。之前详述的两个工件支撑物进一步可形成在基座上，更优的是形成在垂直中心平面的两侧。
进一步地，本发明的技术原理也可应用在包含铣头或心轴头的铣钻床的加工单元。本实施例里，空间倾斜的支撑平面即相应的前述的倾斜支撑平面8形成在导向在加工柱上的垂直或水平滑座或机头上，以使其至少可沿一个坐标轴移动。在所述的倾斜支撑平面上支撑有支撑物，使得其可绕其中心轴旋转。支撑平面的中心轴在关于垂直平面的空间锐角θ里延伸。在倾斜支撑平面的反面的支撑物的弯曲前部或侧部设有包括有旋转从动工作心轴的心轴头。另外，工作心轴的垂直和水平定向，与多个空间倾斜的心轴位置，例如为加工后表面底切部，可以通过对空间角进行适当的选择和相关的调整而得到。相比于已知的叉状头的优点是，由于在能够实现高加工性能和精度的倾斜支撑平面上对可枢转头的广泛支撑，从而获得了充分高的全面的刚性。

Claims (9)

1、一种机床，包括：
刚性基座(1)，其上设有指向向前和向上的倾斜支撑平面(8)；
至少一个可绕所述支撑平面(8)的中心轴(15)旋转工件支撑物(10)，用于支撑并包括支撑在所述支撑平面(8)上以使其绕所述中心轴(15)旋转的支撑物(12)以及设置在所述支撑物的弯曲支撑件(13)上的工件台(14)，通过旋转所述工件支撑物(10)所述工件台(14)可移动到水平和垂直基本位置；以及
至少一个可沿坐标轴移动的加工单元，其包括可更换的工具；
其特征在于：
所述支撑平面(8)关于所述基座(1)的垂直中心平面(32)侧向偏移，使得所述中心轴(15)与所述基座(1)的垂直中心平面(32)形成空间锐角(θ)，所述工件台(14)在旋转角度范围内的中间某位置里呈现一个向前倾斜的位置。
2、根据权利要求1所述的机床，其特征在于：所述工件支撑物(10)的设计要使得形成旋转轴的所述支撑平面(8)的中心轴(15)与所述工件台(14)的中心轴(34)之间的角(β)在一预定的范围内大于45度。
3、根据权利要求1所述的机床，其特征在于：所述角(β)和角(α)一起调整以获得期望的倾斜度，所述角(α)为垂直中心平面(32)与中心轴(15)之间的角。
4、根据权利要求1—3之一所述的机床，其特征在于：所述工件台(14)是被旋转地驱动。
5、根据权利要求1—3任一所述的机床，其特征在于：所述基座是加工柱，包括设置在其前表面及关于所述基座(1)地垂直中心平面(32)侧向设置的凹槽(16)，所述可旋转工件支撑物(10)的支撑平面(8)的至少一部分由所述凹槽(16)的底面形成。
6、根据权利要求5所述的机床，其特征在于：所述加工柱包括可沿水平坐标轴(X，Y)移动的滑动装置，所述加工单元包括铣头和安装在所述滑动装置上的垂直工作心轴(29)，使得其可沿垂直坐标轴(Z)移动。
7、根据权利要求1—3任一所述的机床，其特征在于：所述基座是机器底座，其上设有至少一个固定或可移动的工件支撑物(10)。
8、根据权利要求1—3或6任一所述的机床，其特征在于：两个工件支撑物(10)分别设置在中心垂直平面(32)的两侧的两个倾斜支撑平面上的所述基座(1)上。
9、根据权利要求1—3任一所述的机床，其特征在于：所述机床是一种铣钻床。
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