CN101138794B - 车床 - Google Patents

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Abstract

提供一种车床，可减少切屑向滑块等作为刀夹安装用基座的滑动部件的堆积，并可缩短整体的前后尺寸。具有自由旋转地支承工件的主轴(2)和设置在该主轴2前方的加工机构(4)。使主轴(2)和加工机构(4)之一或者双方沿前后方向移动，来对工件进行切削加工。加工机构(4)具备：刀具(40)；支承该刀具(40)的刀夹(41)；沿左右方向自由滑动并支承上述刀夹(41)的滑动部件(42)。滑动部件(42)具有越靠近主轴(2)侧越处于下位的倾斜面(42c)，将刀夹(41)安装支承在该倾斜面(42c)上。

Description

车床
技术领域
本发明涉及一种主轴设置在水平方向上的车床中的刀具进给轴的结构。
背景技术
以往，在主轴朝向水平方向的车床中，一般为刀具的进给轴(X轴、Z轴)在水平面内的、所谓水平床身形式的车床。在该水平床身形式的车床中，存在沿X轴方向排列设置有多个支承刀具的刀夹的车床(专利文献1)。该车床为，成为安装刀夹的基座的部件即横向滑板在加工区域内水平地设置，在该横向滑板上固定有刀夹。
专利文献1：日本实开昭62-198032号公报
专利文献2：日本特许第2606511号
专利文献3：日本特许第3206154号
专利文献4：日本特开2005-66769号公报
当如专利文献1的车床那样横向滑板被水平地设置时，加工时所产生的切屑容易堆积在横向滑板上。若切屑堆积在横向滑板上，就会对加工产生不良影响。特别是在自动化设备中，在加工精度和安全性的方面上可能成为重大的问题。为了除去堆积在横向滑板上的切屑，考虑以横向滑板为基准在与主轴相反的一侧设置用于使横向滑板上的切屑落下的空间。例如，当在主轴的前侧设有横向滑板时，在横向滑板的前方设置切屑落下用空间。但是，当设置切屑落下用空间时，会产生设备的前后尺寸变长相应量的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车床，可使切屑向横向滑板等成为刀夹安装用基座的滑动部件上的堆积减少，并且可缩短整体的前后尺寸。本发明的其他目的在于，通过取消滑动部件前侧的切屑落下用空间，可进一步缩短前后尺寸。本发明的又一其他目的在于，通过将加工机构位置固定在前后方向，可进一步缩短前后尺寸。本发明的又一其他目的在于，将刀具和刀夹紧凑地安装在滑动部件上。
本发明的车床具有可自由旋转地支承工件的主轴、和配置在该主轴前方的加工机构，使上述主轴和上述加工机构的任意一个、或者双方沿前后方向移动并对工件进行切削加工，上述加工机构具有刀具、支承该刀具的刀夹、和沿左右方向可自由滑动并支承上述刀夹的滑动部件，上述滑动部件具有离上述主轴越近侧越处于下位且从下端向斜前方立起的倾斜面，在该倾斜面上安装支承上述刀夹；上述主轴沿前后方向自由移动，上述加工机构位置固定在前后方向上；上述加工机构配置在上述主轴的前方并且配置在上述主轴的轴线上。根据该构成，由于在滑动部件的离主轴越近侧越处于下位且从下端向斜前方立起的倾斜面上安装支承有刀夹，因此在通过刀具对支承在主轴上的工件进行切削加工时所产生的切屑，沿滑动部件的上述倾斜面向下方落下。因此，切屑难以堆积在滑动部件上，可消除切屑对加工的不良影响。并且，通过使滑动部件的刀夹安装面为倾斜面，即使缩短滑动部件的前后尺寸，也可确保安装刀夹所需要的刀夹安装面的长度。因此，可缩短滑动部件的前后尺寸，并可将车床的前后尺寸缩短相应量。并且，上述主轴沿前后方向自由移动，而上述加工机构位置固定在前后方向上。根据该构成，由于加工机构位置固定在前后方向上，因此在加工机构的前方不需要加工机构移动用的空间。因此，可缩短车床的前后尺寸。
在本发明中，设置覆盖上述主轴和上述加工机构的一体或者由多个部分盖构成的机体盖，也可以使该机体盖的前部与支承上述滑动部件的床身部件的前表面紧贴连接地安装。根据该构成，可使支承滑动部件的床身部件与机体盖的前部之间的空间消失，从而可缩短车床的前后尺寸。由于上述滑动部件的倾斜面为离上述主轴越近侧越处于下 位的倾斜面，切屑沿该倾斜面向主轴侧、即后方落下，所以不需要在滑动部件前方设置供切屑落下用的空间。因此，可如上所述地使机体盖的前部与床身部件的前表面紧贴连接地安装。
并且，在本发明中，上述刀夹从左右方向观察的形状为大致直角三角形，该直交三角形具有：与上述滑动部件的倾斜面相接的倾斜外形面；从该倾斜外形面的下端向上方立起的垂直外形面；和形成在该垂直外形面的上端与上述倾斜外形面的上端之间的水平外形面，上述刀夹通过设置在其上部的刀具支承部水平地支承刀具。根据该构成，通过使刀夹为上述大致直角三角形，可使刀夹与滑动部件相比不更向主轴侧以及上方突出地紧凑安装。并且，在通过设置在刀夹上部的刀夹支承部水平地支承刀具时，可充分确保刀具支承部的长度，从而可可靠地支承刀具。
本发明的车床具有自由旋转地支承工件的主轴、和设置在该主轴前方的加工机构，使上述主轴和上述加工机构的任一方或者双方沿前后方向移动，来对工件进行切削加工，上述加工机构具有刀具、支承该刀具的刀夹、和沿左右方向自由滑动并支承上述刀夹的滑动部件，上述滑动部件具有离上述主轴越近侧越处于下位的倾斜面，在该倾斜面上安装支承上述刀夹，因此切屑向滑动部件的堆积减少且可缩短车床整体的前后尺寸。
设置覆盖上述主轴和上述加工机构的一体或者由多个部分盖构成的机体盖，并使该机体盖的前部与支承上述滑动部件的床身部件的前表面紧贴连接地安装，在该情况下，可进一步缩短前后尺寸。
而且，在上述主轴可以沿前后方向自由移动，上述加工机构位置固定在前后方向上的情况下，可进一步缩短前后尺寸。
并且，上述刀夹从左右方向观察的形状为大致直角三角形，该直角三角形具有：与上述滑动部件的倾斜面相接的倾斜外形面；从该倾斜外形面的下端向上方立起的垂直外形面；和形成在该垂直外形面的上端与上述倾斜外形面的上端之间的水平外形面，上述刀夹通过设置在其上部的刀具支承部水平地支承刀具，在上述情况下，可将刀具和刀夹紧凑地安装在滑动部件上。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的车床的部分剖视图。
图2是该车床的俯视图。
图3是该车床的正视图。
图4是将该车床的加工机构放大的侧视图。
图5是本发明的其它实施方式的车床的部分剖视图。
具体实施方式
根据图1到图4说明本发明的一个实施方式。该车床为，支承主轴2的主轴台3在前后方向(Z轴方向)自由进退地设置在床身1上。主轴2朝向前后方向(Z轴方向)，在其前端设置有主轴卡盘2a。在主轴2的前方设置有加工机构4。
床身1为箱形状，具有：一对对置的侧面板部1a；遍及这些侧面板部1a的上端之间，设置在该侧面板部1a的后部的上面板部1b；和设置在上述两侧的侧面板部1a的前端之间的正面板部1c。正面板部1c为，上端水平部分1cb和下端水平部分1cc分别从垂直立起部分1ca的上端和下端向前方水平地延伸，整体形状为断面コ字形。中间立板部1d从上面板部1b的前端向下斜后方延伸。该中间立板部1d的下端续接于底板部1e。床身1的正面板部1c与中间立板部1d之间的空间5，成为在车削加工时所产生的切屑的排出空间。并且，床身1的底板部1e的下方部分即床身下部，成为左右一对脚部1f。该左右一对脚部1f之间成为冷却液箱配置空间。
主轴台3自由旋转地支承主轴2，并通过设置在内部的主轴电动机(未图示)使主轴2旋转。该主轴台3通过主轴导向机构7在前后方向自由进退地设置在床身1的上面板部1b上。主轴导向机构7包括：在主轴台3的左右两侧向前后方向延伸设置的一对前后导向轨7a；和在主轴台3的左右两侧面突出地设置，并在前后导向轨7a上向前后自由移动的被导向体7b。被导向体7b例如由直线滚动轴承等 构成。前后导向轨7a设置在左右导向机构支承台8上，该左右导向机构支承台8设置在床身1的上面板部1b上。被导向体7b在左右的前后各2处设置。被导向体7b的高度位置为与主轴2的轴心大致相同的高度位置。
使主轴台3前后移动的前后移动机构10设置在主轴台3的下方。前后移动机构10由主轴进退驱动电动机11、滚珠丝杠12、和螺母13构成。朝向前后方向设置的滚珠丝杠12，通过设置在床身1的上面板部1b上的架台14，被自由旋转地支承。在该滚珠丝杠12上螺合有安装于主轴台3的下表面的螺母13。通过以主轴进退电动机11使滚珠丝杠12旋转，与滚珠丝杠12相螺合的螺母13前后移动，随之主轴台3前后移动。另外，前后移动机构10也可以为直线电动机。
加工机构4包括：刀具40；支承该刀具40的刀夹41；和支承该刀夹41的滑动部件42。滑动部件42通过滑动部件导向机构43在左右方向自由滑动地设置在床身1上。加工机构导向机构43包括：左右水平地设置在床身正面板部1c的上端水平部1cb上的前后一对滑动导向轨43a；安装于滑动部件42的下表面的被导向体43b。被导向体43b例如由直线滚动轴承等构成。
如图3和图4所示，作为使滑动部件42左右滑动的滑动机构，设置有螺纹轴44、螺母45和滑动电动机46等。螺纹轴44为在外周上刻有螺纹的朝向左右方向的轴，被自由旋转地支承在一对滑动导向轨43a之间。螺母45安装在滑动部件42的下表面上，并与螺纹轴44相螺合。滑动电动机46设置在螺纹轴44的下方，并在安装在该电动机轴上的棘轮46a、和安装在螺纹轴44上的棘轮44a上挂有传动链条47。当使滑动电动机46旋转时，螺纹轴44旋转，螺母45沿着螺纹轴44移动。由此，滑动部件42左右滑动。
滑动部件42包括：下表面上安装有上述被导向体43b的主体部42a；和在该主体部42a的背面侧的面上一体地固定的刀夹安装板42b。主体部42a的背面侧的面为，从下端向斜前方立起的倾斜面。因此，刀夹安装板42b的刀夹安装面42c成为，越靠近主轴2侧越处 于下位的倾斜面。
刀夹41从左右方向看的形状为大致直角三角形，该直角三角形具有：与滑动部件42的上述刀夹安装面42c相接的倾斜外形面41a；从该倾斜外形面41a的下端向上方立起的垂直外形面41b；和形成在该垂直外形面41b的上端与上述倾斜外形面41a的上端之间的水平外形面41c，刀夹41通过设置在其上部的刀具支承部41d水平地支承刀具40。具体地说，刀具40的支承结构为，通过构成刀具支承部41d的下侧部分的基座部件48、和构成刀具支承部41d的上侧部分的盖部件49来夹住刀具40，从上方将螺栓50插入形成在盖部件49上的螺栓孔49a，将该螺栓50的前端按压到刀具40上，并固定刀具40。
主轴台3和加工机构4的上方由机体盖19覆盖。该机体盖19的比床身上面板部1b靠前侧的部分，成为可开闭的前面门19a。并且，机体盖19前部的前部盖19b比床身前面板部1c稍微靠前方，且与其分离地设置。该前部盖19b和加工机构4之间的空间20，成为切屑落下用空间。在滑动部件42和左右的床身侧面板部1a之间设置有切屑散乱防止盖21，该切屑散乱防止盖21将切屑导向到切屑排出空间5或者切屑落下用空间20以防止切屑的散乱。该切屑散乱防止盖21为折皱状，可对应于滑动部件42的移动进行扩大和缩小。
在前部盖19上设置有操作盘22。并且，沿着床身1的背面设置有控制该车床的控制盘23。控制盘23可以通过安装部件(未图示)安装在床身1上、也可以通过支承台(未图示)设置在地面上。
在床身1的下部以从地面F浮起的状态安装有冷却液箱25。冷却液箱25从床身1的前端延伸到后端，并且向床身1的后方突出。在冷却液箱25的后端设置有使内部的冷却液循环的循环用电动机26。面向床身1的切屑排出空间5的冷却液箱25的上面部开放。
在冷却液箱25的内部设置有切屑传送带28。切屑传送带28为，将由使油通过阻止切屑的通过的网或者有孔带等构成的环状传送带转动体29，通过辊子等导向器31自由转动地设置在传送带外壳30内。传送带转动体29由设置在切屑传送带28后端的传送带驱动电动 机32旋转驱动。切屑传送带28的传送带外壳30的与床身1的切屑排出空间5相对应的部分，其上表面开放。切屑传送带28的从床身1向后方突出的部分为向上方倾斜的倾斜部28a，将传送带转动体29的切屑从倾斜部28a的上端排出到外部。
该车床，通过主轴台3的前后移动、和加工机构4的左右滑动，赋予刀具相对于支承在主轴2上的工件(未图示)在进给方向和切入方向上的移动，来进行车削加工。该车削加工时产生的切屑，通过切屑排出空间5落下到切屑传送带28上，通过切屑传送带28运送并排出到外部。
滑动部件42的刀夹安装面42c为越靠近主轴2侧越处于下位的倾斜面，所以切屑沿着该倾斜面向下方落下。因此，切屑难以堆积在滑动部件42上。从而，不会产生切屑对加工的不良影响。在切屑堆积在如刀夹41的盖部件49那样的水平部分上的情况下，打开前面门19a将切屑刮落到切屑排出空间5或者切屑落下用空间20即可。由于设置有切屑散乱防止盖21，因此，落到滑动部件42的左右两侧的切屑也被顺畅地引导到切屑排出空间5或者切屑落下用空间20。
该车床为，通过使滑动部件42的刀夹安装面42c为倾斜面，即使缩短滑动部件42的前后尺寸，也可确保安装刀夹41所需要的刀夹安装面42c的长度。因此，可缩短滑动部件42的前后尺寸，并可缩短相应量的车床的前后尺寸。
并且，加工机构4为位置固定在前后方向，而使主轴2沿前后方向移动地进行加工，因此，在加工机构4的前方不需要加工机构移动用的空间。从而，可缩短车床的前后尺寸。
通过使刀夹41的从左右方向观察的形状为大致直角三角形，可使刀夹41与滑动部件42相比不会更向主轴2侧和上方突出地紧凑安装。并且，由于通过设置在刀夹41的上部的刀具支承部41d水平地支承刀具40，因此可充分确保刀具支承部41d的长度，从而可可靠地支承刀具40。
图5表示与本发明不同的实施方式。该车床为，将机体盖19前 部的前部盖19b，紧贴连接地安装在支承滑动部件42的床身部件即床身前面板部1c的前表面。因此，在滑动部件42的前方不设置切屑落下用空间，车床整体的前后尺寸可缩短相应量。如上所述，由于切屑沿着滑动部件42的刀夹安装面42c落下到主轴2侧即后方，因此，即使在滑动部件42的前方不设置切屑落下用空间也没有问题。这种情况下，切屑散乱防止盖21设置为可将切屑引导到切屑排出空间5。

Claims (3)

1.一种车床，具有可自由旋转地支承工件的主轴、和配置在该主轴前方的加工机构，使上述主轴和上述加工机构的任意一个、或者双方沿前后方向移动并对工件进行切削加工，其特征在于，
上述加工机构具有刀具、支承该刀具的刀夹、和沿左右方向可自由滑动并支承上述刀夹的滑动部件，上述滑动部件具有离上述主轴越近侧越处于下位且从下端向斜前方立起的倾斜面，在该倾斜面上安装支承上述刀夹；
上述主轴沿前后方向自由移动，上述加工机构位置固定在前后方向上；
上述加工机构配置在上述主轴的前方并且配置在上述主轴的轴线上。
2.根据权利要求1所述的车床，其特征在于，
设置覆盖上述主轴和上述加工机构的、一体或者由多个部分盖构成的机体盖，该机体盖的前部与支承上述滑动部件的床身部件的前表面紧贴连接地安装。
3.根据权利要求1所述的车床，其特征在于，
上述刀夹从左右方向观察的形状为大致直角三角形，该直角三角形具有：与上述滑动部件的倾斜面相接的倾斜外形面；从该倾斜外形面的下端向上方立起的垂直外形面；和形成在该垂直外形面的上端与上述倾斜外形面的上端之间的水平外形面，上述刀夹通过设置在其上部的刀具支承部水平地支承刀具。
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