CN102448643A - 复合加工车床 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种复合加工车床，通过在复合加工车床的铣削主轴上配置车削刀具而提高加工效率。复合加工车床1具有配置在床身(10)上的第一主轴箱(20)，主轴头(22)的卡盘(24)把持加工件K1而进行旋转。配置在承载体(50)上的刀具主轴箱(100)沿X轴、Y轴、Z轴方向进行直线移动，且围绕B轴进行旋转运动。刀具主轴箱(100)驱动铣削刀具(110)且在壳体的相反侧具备将车削刀具安装成梳状的梳形刀架(150)，从而能够以短时间的刀具分度来执行车削加工。

Description

复合加工车床
技术领域
本发明涉及早具有可配置铣削刀具的刀具主轴头的复合加工车床中，在具有铣削主轴的刀具主轴头上具备车削刀具的复合加工车床。
背景技术
已知有配置铣削刀具对被主轴把持的加工件实施复合加工的复合加工车床。
在这种复合加工车床中，具备ATC(自动刀具更换装置)，对刀具主轴头供给适合进行加工的刀具而进行复合加工。
刀具更换是使刀具主轴头移动到ATC位置而使ATC执行工作。对于加工位置与ATC位置分离的情况等，存在ATC所需的时间变长、加工效率降低等问题。
下述的专利文献公开有：在配置铣削刀具的刀具主轴头上安装车削用刀具或安装转塔式刀架的结构。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2004-114238号公报
【专利文献2】日本特表平07-500056号公报
发明内容
本发明的目的在于提供能够通过在刀具主轴头上设置梳形刀架从而以简单的结构配置更多的的车削刀具的复合加工车床。
【用于解决课题的手段】
为了达成上述目的，本发明的复合加工车床作为基本的结构具备：床身；主轴箱，其配设在床身的一端侧并具有把持加工件进行旋转的主轴；刀具主轴箱，其沿Z轴方向、X轴方向及Y轴方向移动，且绕B轴进行旋转运动，所述Z轴方向即主轴箱的轴线方向，所述X轴方向为在包含Z轴的平面内与Z轴正交的方向，所述Y轴方向为与Z轴和X轴所形成的平面垂直的方向，B轴即以Y轴为中心轴的旋转轴。并且，刀具主轴箱具备铣削主轴和梳形刀架，所述铣削主轴将旋转刀具配置成更换自如，所述梳形刀架配设在铣削主轴的后部且将多个车削刀具保持成梳状。
另外，通过使刀具主轴箱沿Y轴方向移动，而将保持在梳形刀架上的多个车削刀具分度到加工位置上，梳形刀架具备配设在刀具主轴箱的轴线的两侧的第一车削刀具刀架和第二车削刀具刀架。并且，梳形刀架对外径车削刀具和内径车削刀具进行保持。
【发明效果】
如上所述，本发明的复合加工车床在绕B轴旋转的刀具主轴箱上具备铣削主轴和保持多个车削刀具的梳形刀架，从而能够缩短车削刀具的更换时间而提高加工效率。
另外，通过使刀具刀架沿Y轴方向移动，从而使梳形刀架的车削刀具能够容易地分度为其他的车削刀具，从而能够实现长时间的加工。
附图说明
图1A是表示本发明的复合加工车床的第一机械结构的说明图。
图1B是表示本发明的复合加工车床的第一机械结构的说明图。
图2A是表示本发明的复合加工车床的第二机械结构的说明图。
图2B是表示本发明的复合加工车床的第二机械结构的说明图。
图3是刀具主轴箱的立体图。
图4是梳形刀架的说明图。
图5是自动刀尖位置测量装置的说明图。
图6是刀具主轴箱的说明图。
图7是表示梳形刀架的作用的说明图。
图8是表示梳形刀架的作用的说明图。
图9是表示梳形刀架的作用的说明图。
图10是表示梳形刀架对第二主轴箱的作用的说明图。
图11是曲面加工的说明图。
图12是表示刀具主轴箱的刚性提高的说明图。
具体实施方式
图1A、图1B是表示本发明的复合加工车床的第一机械结构的说明图。
整体以符号1A、1B表示的复合加工车床在床身10的一侧的端部具备第一主轴箱20。第一主轴箱20固定在床身10上，且具有第一主轴头22。
在第一主轴头22上配置有第一主轴卡盘24，其把持加工件K1而进行旋转驱动。在第一主轴头22的轴线方向设定为Z轴。
在床身10的另一端部侧与第一主轴箱20对置地配置有第二主轴箱30。第二主轴箱30在与Z轴平行的W轴上移动。
在第二主轴箱30上设置有第二主轴头32，第二主轴卡盘34把持加工件。
在图1A所示的机械结构中，在床身10上沿Z轴方向移动自如地配置有承载台40，在承载台40上配置有承载体50。
在承载体50前面移动自如地配置有滑块52。
滑块52沿与Z轴正交的X轴方向移动。
在滑块52上配置有刀具主轴座60，刀具主轴座60支承刀具主轴箱100。刀具主轴箱100具有铣削主轴102，对铣削刀具110进行旋转驱动。刀具主轴箱100能够绕B轴旋转，B轴是与X轴和Z轴所形成的平面垂直的旋转轴。
另外，该刀具主轴箱100能够沿与X轴和Z轴所形成的平面正交的Y轴方向进行直线移动。
在图1B所示的机械结构中，承载体50在设置在床身上的导轨上滑动。
图2A、2B是表示本发明的复合加工车床的第二机械结构的说明图。
整体由符号1A表示的复合加工车床在床身10的一侧端部具备第一主轴箱20。第一主轴箱20固定在床身10上且具有第一主轴头22。
在第一主轴头22上配置有第一主轴卡盘24，其把持加工件K1而进行旋转驱动。第一主轴头22的轴线方向设定为Z轴。
在床身10的另一端部侧与第一主轴箱20对置地配置有尾座70，尾座70沿与第一主轴箱20的轴线平行的W轴移动。尾座70具有尾座顶尖72，对由第一主轴箱20把持的加工件K1进行芯撑。
其他的机械结构与图1A、图1B的机械结构同样，所以赋予同样的符号而省略说明。
在该复合加工车床上附设有未图示的ATC，以更换自如的方式对刀具主轴箱100供给铣削刀具110和其他刀具。
图3是本发明的刀具主轴箱100的立体图。刀具主轴箱100相对于X轴、Y轴、Z轴进行直线移动，并且绕B轴进行旋转运动。
刀具主轴箱100在壳体的一侧具有铣削主轴102，铣削刀具110等被安装成更换自如。
在刀具主轴箱100的壳体的铣削主轴102的后部配置有梳形刀架150。在梳形刀架150上设置有第一车削刀具刀架160和第二车削刀具刀架170。第一车削刀具刀架160保持沿Y轴方向排列的多根车削刀具161、162、163。第二车削刀具刀架170保持沿Y轴方向排列的多根车削刀具171、172、173。
图4是表示通过在梳形刀架150上配置的车削刀具163对由第一主轴头22的第一主轴卡盘24把持的加工件K1实施外径加工的状态的说明图。使刀具主轴箱100绕B轴旋转90度而使车削刀具163与加工件K1对置，从而进行外径加工。通过使刀具主轴箱100沿Y轴方向移动，从而能够选择车削刀具162、161。
图5表示通过自动刀尖位置测量装置200测量配置在梳形刀架150上的车削刀具161、162、163、171、172、173的各刀尖位置的数据而将其输入NC控制装置的状态。
自动刀尖位置测量装置200在加工时收容在机体内侧。
图6是表示本发明的刀具主轴箱100的作用的说明图。
图6的(a)表示通过配置在刀具主轴箱100上的铣削刀具110对加工件K1进行的加工结束后的状态。
图6的(b)(c)表示使刀具主轴箱100绕B轴旋转90度而使梳形刀架150与加工件K1对置，使刀具主轴箱100沿Y轴方向移动而分度出必要的车削刀具的操作。
图6的(d)表示通过梳形刀架150的所选择的车削刀具对加工件K1实施车削加工的状态。
图6的(e)表示使刀具主轴箱100绕B轴旋转而对由第二主轴箱30的第二主轴头32所把持的加工件实施车削加工的状态。
图7表示在梳形刀架150上配置有镗杆T1的状态。
通过具备镗杆T1，能够对加工件K1的内径部N1实施镗削加工。
图8是表示由镗杆进行内径车削的其他例子的说明图。
在梳形刀架150上配置的镗杆T2具有与刀具主轴箱100的轴线平行地延伸的杆，从而能够对加工件K1的内径部N1实施车削加工。
在床身10的一端部具备第一主轴箱20。第一主轴箱20固定在床身10上且具有第一主轴头22。
在第一主轴头22上配置有第一主轴卡盘24，其把持加工件K1而进行旋转驱动。第一主轴头22的轴线方向上设定为Z轴。
图9表示利用梳形刀架150对由第一主轴箱20侧把持的加工件K1进行车削加工的状态。
使刀具主轴箱100以轴线朝向水平方向的方式围绕B轴进行旋转，从而利用梳形刀架150的第一车削刀具刀架160对加工件K1进行加工。
使刀具主轴箱100绕B轴进一步进行旋转，从而能够利用梳形刀架150的第二车削刀具刀架170进行加工。
根据该结构，从而灵活应用梳形刀架150的第一车削刀具刀架160和第二车削刀具刀架170的所有刀具。
因此，能够容易地选择最合适的刀具，而且能够更换发生磨损的刀具而灵活应用相邻的刀具，从而能够实现长时间的加工。
本发明的复合加工车床1由于具备以上的结构，从而能够削减更换车削刀具的周期时间，进而能够提高加工效率。
图10表示利用在梳形刀架150上配置的车削刀具对由第二主轴箱30侧把持的加工件K1进行车削加工的状态。
使刀具主轴箱100绕B轴旋转，使梳形刀架150朝向第二主轴箱30侧，从而利用第二车削刀具刀架170的车削刀具对加工件K1进行加工。
除了使用梳形刀架150的第二车削刀具刀架170的车削刀具对加工件K1实施车削加工之外，还能够使刀具主轴箱100绕B轴进一步旋转而利用第一车削刀具刀架160。
图11表示利用本发明的刀具主轴箱100对加工件K1进行曲面R1的加工的状态。通过使刀具主轴箱100绕B轴选择的同时使刀具主轴箱100朝向Z轴和X轴方向移动，从而能够对加工件K1进行曲面R1加工。
图12是通过选择刀具主轴箱100的绕B轴的姿势，从而能够提高车削加工时的刀具主轴箱100的刚性的例子的说明图。
能够在与刀具主轴箱100的轴线垂直的方向承受将第一车削刀具刀架160承受的X轴方向的分力与Z轴方向的进给方向分力合成的力F1。因此，能够提高加工时的刀具主轴箱100的刚性。
【符号的说明】
1、1A 复合加工车床
10  床身
20  第一主轴箱
22  第一主轴头
24  第一主轴卡盘
30  第二主轴箱
32  第二主轴头
34  第二主轴卡盘
40  承载台
50  承载体
52  滑块
60  刀具主轴座
100 刀具主轴箱
102 铣削主车由
110 铣削刀具
150 梳形刀架
160 第一车削刀具刀架
170 第二车削刀具刀架
200 自动刀尖位置测量装置
K1  加工件

Claims (6)

1.一种复合加工车床，其包括：
床身；主轴箱，其配设在床身的一端侧并具有把持加工件进行旋转的主轴；刀具主轴箱，其沿Z轴方向、X轴方向及Y轴方向移动，且绕B轴进行旋转运动，所述Z轴方向即主轴箱的轴线方向，所述X轴方向为在包含Z轴的平面内与Z轴正交的方向，所述Y轴方向为与Z轴和X轴所形成的平面垂直的方向，B轴即以Y轴为中心轴的旋转轴，
所述复合加工车床的特征在于，
刀具主轴箱具备铣削主轴和梳形刀架，所述铣削主轴将旋转刀具配置成更换自如，所述梳形刀架配设在铣削主轴的后部且将多个车削刀具保持成梳状。
2.根据权利要求1所述的复合加工车床，其中，
通过使刀具主轴箱沿Y轴方向移动，而将保持在梳形刀架上的多个车削刀具分度到加工位置上。
3.根据权利要求1所述的复合加工车床，其中，
梳形刀架具备配设在刀具主轴箱的轴线的两侧的第一车削刀具刀架和第二车削刀具刀架。
4.根据权利要求1所述的复合加工车床，其中，
梳形刀架对外径车削刀具和内径车削刀具进行保持。
5.根据权利要求1所述的复合加工车床，其中，
复合加工车床具备配设在床身的一端侧的第一主轴箱和配设在床身的另一端侧而与第一主轴箱对置的第二主轴箱。
6.根据权利要求5所述的复合加工车床，其中，
刀具主轴箱的梳形刀架对第一主轴箱和第二主轴箱的加工件实施车削加工。
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