CN102348532A - 双轴机床 - Google Patents

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Abstract

为了提供一种双轴机床，能够兼顾各轴的加工设备之间的优良的振动传播抑制效果和基于刚性、质量提高的自身减振效果，而具备左右相互独立的床身(1、1)和分别设置在该左右床身(1、1)上的加工设备(2、2)，并通过减振装置(11)连结左右床身(1、1)。减振装置(11)构成为，使粘弹性体(12)夹在分别安装在左右床身(1、1)上的左右板部件(13、14)之间。

Description

双轴机床
关联申请：本申请主张2009年3月27日申请的日本专利申请2009-78294号的优先权，通过参照将其整体引用为本申请的一部分。
技术领域
本发明涉及具有左右相互独立的床身和分别设置在该左右床身上的加工设备的双轴车床等双轴机床。
背景技术
在双轴车床等双轴机床中，存在如下构成的双轴机床：作为避免一侧加工设备的加工时的振动传播到另一侧加工设备的对策，使两个加工设备的床身完全独立地分离。此时，从一侧加工设备向另一侧加工设备的振动传播仅为经由地面的量，所以振动传播变小。但是，另一方面，基于在两个加工设备设置在共通的床身上的情况下所得到的刚性、质量提高的减振效果降低。
作为避免振动传播的其他对策，提出了不使两个加工设备的床身分离而作为一体式、在床身自体上附加减振元件的构成的双轴机床，但是作为振动传播的避免对策，未得到能够满足的效果。
因此，作为避免振动传播的又一其他对策，提出了如下构成的双轴机床：使上述两个加工设备的床身完全独立地分离，在分离独立的两个床身之间插入衬垫，并且通过螺栓将跨两个床身配置的平板紧固固定到两个床身上(例如专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利4206157号公报
专利文献2：日本专利2606511号公报
专利文献3：日本特开平11-58172号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
但是，在通过衬垫和平板连结了两个床身的上述结构的情况下，由于通过螺栓将平板紧固固定到各床身上，因此一侧加工设备中的振动会通过螺栓-平板-螺栓的路径传播到另一侧加工设备。因此，不能够得到良好的振动传播抑制效果。
本发明的目的在于提供一种双轴机床，能够兼顾各轴的加工设备之间的优良的振动传播抑制效果和基于刚性、质量提高的自身减振效果。
本发明的其他目的在于，进一步提高振动传播抑制效果以及自身减振效果。
本发明的又一其他目的在于，能够得到对应于振动产生方向的有效的振动传播抑制效果以及自身减振效果。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的双轴机床具备左右相互独立的床身和分别设置在该左右床身上的加工设备，其中，通过减振装置连结上述左右床身，该减振装置具有粘弹性体并通过该粘弹性体产生减振作用。根据该构成，虽然使分别设置了加工设备的左右床身相互独立，但将两个床身相互连结，所以与仅使左右床身独立而不连结的构成相比，床身的刚性提高，且激振对象的质量增加，能够得到减振效果。因此，自身的振动、即产生振动的加工设备自体以及设置了该加工设备的床身自体的振动被抑制。此外，虽然将左右床身相互连结，但经由使用了粘弹性体的减振装置进行该连结，所以通过粘弹性体有效地切断一侧加工设备中产生的振动传播到另一侧加工设备的情况。如此，能够兼顾各轴的加工设备之间的优良的振动传播抑制效果和基于刚性、质量增加的自身减振效果。结果，能够从断续切削到高精度切削进行多用途、高品位加工。
在本发明中也可以为，上述减振装置包括：左侧板部件，为一端部固定在左侧床身上、另一端部向中央附近延伸的形状；右侧板部件，为一端部固定在右侧床身上、另一端部向中央附近延伸的形状，具有与左侧板部件的另一端部在前后方向上错开重叠的部分；以及粘弹性体，夹在左侧板部件和右侧板部件之间并固定在两个板部件上，具有左右方向比前后方向长的形状。
如此，在使减振装置成为左右2个板部件和夹在其间的粘弹性体的夹层构造的情况下，即使对一侧例如左侧板部件施加左右方向或垂直方向的振动，该振动也通过粘弹性体而有效地衰减，不会传播到右侧板部件。因此，能够得到进一步良好的振动传播抑制效果。此外，由于粘弹性体具有左右方向比前后方向长的形状，所以通过由粘弹性体连结左右床身，由此除了基于刚性、质量增加的自身减振效果提高之外，还能够良好地得到通过粘弹性体防止左右方向或垂直方向的振动传播的效果。
在本发明中也可以为，上述双轴机床为平行双轴车床，作为分别设置在上述左右床身上的加工设备，具有在前后方向上延伸的主轴。
在车床中，由于在旋转的主轴所支持的工件和工具之间产生振动，所以振动的产生方向成为相对于主轴的轴心垂直、且工具和主轴的排列方向。因此，当主轴在前后方向上延伸时，振动产生方向主要为左右方向。因此，如上所述，当构成为通过具有粘弹性体的减振装置连结了左右床身时，对于左右方向的振动，基于刚性增加的自身减振效果及振动传播的防止效果较高。如此，对于振动产生方向得到优良的减振效果、振动传播效果，所以进一步有效地得到自身减振效果及振动传播抑制效果。尤其是，在减振装置为上述夹层构造的情况下，由于得到其减振效果及振动传播的防止效果的方向与加工设备的振动产生方向一致，因此能够更有效地发挥自身减振效果及振动传播抑制效果。
在本发明中优选，上述减振装置设置在上述左右床身的前面及后面。通过该构成能够得到较高的减振效果。
本发明中优选，2个上述减振装置上下分离地设置在上述左右床身的前面，上侧的减振装置的上下幅度尺寸比下侧的减振装置的上下幅度尺寸大。在双轴机床中，在前面进行工件的加工，所以伴随加工产生的振动在前面侧比在背面侧大。此外，振动在从地面向上方离开的部分比在接近地面的部分大。因此，通过上述构成能够有效地抑制振动。
附图说明
根据以下的参考了附图的优选实施方式的说明，能够清楚地理解本发明。但是，实施方式及附图仅用于图示及说明，不应该用于确定本发明的范围。通过添附的请求的范围确定本发明的范围。在附图中，多个附图中的同一部件编号表示同一部分。
图1是本发明一个实施方式的双轴机床的立体图。
图2中的(A)、(B)、(C)是表示该双轴机床的大体构成的主视图、俯视图及后视图。
图3中的(A)是该双轴机床的减振装置的俯视图，(B)是该减振装置的主视图。
具体实施方式
结合图1至图3(A)、(B)说明本发明的一个实施方式。图1表示本实施方式的双轴机床的立体图。该双轴机床是如下的平行双轴车床：在左右相互独立的床身1上，作为加工设备，分别设置了在前后方向(Z轴方向)上延伸的主轴2和具有刀架7的切削机构3。各床身1设置在工厂的地面F上。也可以在地面上经由共通的基台设置两个床身1。
各主轴2被主轴台4旋转自如地支持，主轴台4设置在床身1上，在各主轴2的前端具有把持工件W(图2(A))的主轴卡盘2a。主轴2通过设置在主轴台4上的主轴马达(未图示)旋转驱动。各主轴台4配置在各床身1上的相互邻接侧的端部。
各切削机构3具有：输送台5，分别配置在对应的主轴2的侧面；转塔轴6，由该输送台5支持，在前后方向上与主轴2平行地延伸；以及刀架7，设置在该转塔轴6的前端，由多边形的转塔构成。在刀架7的外周安装多种工具T(图2(A))。转塔轴6旋转自如地支持在输送台5上，通过分度旋转，从刀架7的多种工具T中，以成为与主轴2相对的位置的方式选择使用的工具T。输送台5通过进退自如地支持转塔轴6、或者使输送台5成为上下2级的构成而使输送台上侧部分相对于输送台下侧部分进退自如，由此使刀架7前后移动自如。
在这种基本构造的双轴机床中，通过减振装置11连结左右床身1。该减振装置11具有粘弹性体12，通过该粘弹性体12产生减振作用。如图2(A)、(B)、(C)的示意主视图、俯视图及后视图所示那样，该减振装置11在双轴机床的正面的上下分开的2个部位及背面的下部1个部位，分别连结左右床身1。
图3(A)、(B)表示减振装置11的具体构成的俯视图及主视图。
该减振装置11是如下的夹层构造：使粘弹性体12夹在2个板部件13、14之间，并通过粘接等固定在两个板部件13、14上。两个板部件13、14均由钢板等金属板形成，并成为正面形状为矩形状的平板状。左侧板部件13为一端部13a固定在左侧床身1上、另一端部13b向中央附近延伸的形状。在图示的例子中，另一端部13b位于右侧床身1的前方。右侧板部件14为一端部14a固定在右侧床身1上、另一端部14b向中央附近延伸的形状。右侧板部件14的另一端部14b及中间部14c，具有与左侧板部件13的另一端部13b及中间部13c在前后方向(在此为前方)上错开地重叠的部分14ba。在将左侧板部件13及右侧板部件14缩短的情况下，仅左侧板部件13的另一端部13b和右侧板部件14的另一端部14b在前后方向上重叠。即，左侧板部件13和右侧板部件14至少另一端部13b、14b彼此在前后方向上重叠。
左右的板部件13、14为，一端部13a、14a分别经由间隔部件17、18配置在左右床身1的正面或背面，并通过螺栓16紧固固定在床身1上。螺栓16插通设置在板部件13、14及间隔部件17、18上的螺栓插通孔，并螺入设置在床身1上的螺纹孔(未图示)中。间隔部件17、18是板状或块状的钢材等金属材料，成为与各板部件13、14的端缘部分重叠的幅度的矩形状。间隔部件17、18也可以成为圆形等的垫圈状，而对每个螺栓16设置1个。左右的间隔部件17、18使彼此的厚度相差粘弹性体12和左侧板部件13的厚度量。此外，在前后方向上位于离床身1较近的位置的左侧板部件13，通过隔着间隔部件17，由此除了螺栓16的固定部位的周边之外、即除了间隔部件17的重叠的部分之外，相对于床身1的正面或背面产生间隙。
上述粘弹性体12是左右方向(X轴方向)比前后方向(Z轴方向)长的形状。粘弹性体12也可以为块状，但在该例子中成为矩形板状，其板厚方向作为前后方向。此外，如图3(B)所示，粘弹性体12形成为左右方向比上下方向长。
粘弹性体12的材质具有兼具粘性和弹性双方的粘弹性即可，但优选使用如下材质：在成为损失系数较大的弹性体的有机高分子物质等基材中，混入使对于振动的损失系数增加的粉体。上述基材使用异丁烯橡胶等损失系数较大的橡胶或液晶聚合物等。使损失系数增加的粉体，使用炭黑、陶瓷或金属粉等。粘弹性体12在本实施方式中为非层状、即单层，但是也可以成为在板厚方向上重叠层的多层(例如3～5层)的层状体。
根据该构成的双轴机床，由于虽然将图1的左右两个床身1相互独立地设置，但通过减振装置11进行了连结，所以与不连结的情况相比，刚性提高、质量增加，由此各加工设备中的自身减振效果提高。此外，由于减振装置11具有粘弹性体12，所以通过减振装置11的粘弹性体12，有效地抑制在一侧的主轴2等加工设备中产生的振动传播到另一侧的主轴2等加工设备的情况。如此，能够兼具各轴的加工设备之间的优良的振动传播抑制效果和基于刚性、质量增加的自身减振效果。结果，能够从断续切削到高精度切削进行多用途、高品位加工。
在本实施方式中，作为减振装置11，成为左右2个板部件13、14和夹在其间的粘弹性体12的夹层构造，所以即使对一侧例如左侧板部件13施加左右方向或垂直方向的振动，该振动通过粘弹性体12也有效地衰减，不会传播到右侧板部件14。因此，能够得到进一步良好的振动传播抑制效果。此外，由于粘弹性体12具有左右方向比前后方向长的形状，所以通过由粘弹性体12连结左右的床身，由此基于刚性、质量增加的自身减振效果提高，并且能够良好地得到通过粘弹性体12防止左右方向或垂直方向的振动传播的效果。
此外，该双轴机床是平行双轴车床，作为分别设置在左右床身1上的加工设备之一，具有在前后方向上延伸的主轴2，所以能够更有效地抑制振动。即，在车床中，由于旋转的主轴2所支持的工件W与工具T的抵接而产生振动，所以振动的产生方向成为相对于主轴2的轴心垂直、且工具T和主轴2的排列方向。该排列方向是左右方向(X轴方向)。因此，当构成为通过具有粘弹性体12的减振装置11连结了左右床身1时，对于左右方向的振动，基于刚性增加的自身减振效果及振动传播的防止效果较高。特别是，当减振装置11为上述夹层构造时，由于得到其减振效果及振动传播的防止效果的方向与加工设备的振动产生方向一致，因此能够更有效地发挥自身减振效果及振动传播抑制效果。
减振装置11的配置优选如上述那样进行。即，由于在双轴机床中在前面侧进行工件W的加工，所以伴随加工产生的振动在前面侧比在背面大。因此，如图1及图2(A)所示，通过在双轴机床的前面在上下2个部位设置减振装置11，由此能够有效地抑制其振动。此外，该振动在从地面F向上方离开的部分比在靠近地面F的部分大。因此，在前面的上下2个部位的减振装置11中，优选使上侧的减振装置11的粘弹性体12的上下幅度尺寸比下侧的减振装置11的粘弹性体12的上下幅度尺寸大，而通过在振动较大的上部位置所配置的减振装置11得到较大的减振效果。从抑制振动的方面考虑，图2(C)所示的在背面设置的1个减振装置11的位置，优选配置在振动较大的上部位置，但如本实施方式那样，通过配置在下部也能够得到良好的减振效果，并且配置在下部时不会成为维护检修或周边设备的配置的障碍。
另外，在本实施方式中，在双轴机床前面的上下2个部位和背面的下部1个部位通过减振装置11进行了连结，但减振装置11的连结部位的数量及连结位置能够根据成为对象的振动的特性来任意地设定。此外，如果与成为抑制对象的振动频率相匹配地设定减振装置11的粘弹性体12的厚度或面积，则能够有效抑制想要抑制的频率的振动传播。
减振装置11不限于上述那样使粘弹性体12夹在2个板部件13、14之间的构造，例如也可以是仅由块状的粘弹性体12构成而通过粘接等固定在左右床身1上的构造。
符号说明：
如上所述，参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，但是在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行各种追加、变更或删除。因此，这种实施方式也包含在本发明的范围内。
1…床身
2…主轴(加工设备)
3…切削机构(加工设备)
11…减振装置
12…粘弹性体
13…左侧板部件
14…右侧板部件

Claims (5)

1.一种双轴机床，具备左右相互独立的床身和分别设置在该左右床身上的加工设备，其中，
通过减振装置连结上述左右床身，该减振装置具有粘弹性体并通过该粘弹性体产生减振作用。
2.根据权利要求1所述的双轴机床，其中，
上述减振装置包括：
左侧板部件，为一端部固定在左侧床身上、另一端部向中央附近延伸的形状；
右侧板部件，为一端部固定在右侧床身上、另一端部向中央附近延伸的形状，具有与左侧板部件的另一端部在前后方向上错开重叠的部分；以及
粘弹性体，夹在上述左侧板部件和右侧板部件之间而固定在两个板部件上，具有左右方向比前后方向长的形状。
3.根据权利要求1所述的双轴机床，其中，
上述双轴机床为平行双轴车床，作为分别设置在上述左右床身上的加工设备，具有在前后方向上延伸的主轴。
4.根据权利要求1所述的双轴机床，其中，
上述减振装置设置在上述左右床身的前面及后面。
5.根据权利要求1所述的双轴机床，其中，
2个上述减振装置在上述左右床身的前面上下分离地设置，上侧的减振装置的上下幅度尺寸比下侧的减振装置的上下幅度尺寸大。
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