CN102497953A - 机床 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机械加工工件的机床，包括在空间上固定的机器底座(1)；可在所述机器底座(1)上移动的移动架(4)；机械加工单元(9、10)，其以可移动方式安装在所述移动架(4)上，且具有至少一个切削工具；以及支撑结构(12)，其设置在所述机器底座(1)的前纵向侧上，用以固定至少一个工件；其中根据本发明，所述支撑结构(12)具有在空间上稳定的构架(11)，所述构架的纵向组件(13、14)以相距一定横向距离的形式布置，从而构成切屑间隙的间隙空间；且其中不同工件托架(30、35)可安装在所述构架处或所述构架上。

Description

机床
技术领域
本发明涉及一种用于机械加工工件的机床，包括在空间上固定的机器底座；可在所述机器底座上水平移动的移动架；机械加工单元，其以可移动方式安装在所述移动架上，且具有至少一个可交换切削工具，以及设置在所述机器底座的前纵向侧上的支撑结构，用以容纳并固定至少一个工件。
背景技术
机床用于对纵向尺寸较大的工件进行机械加工，其中所述机床的机架可由电动机驱动而进行移动，即通常所说的设置在机器底座上的移动架，所述移动架通常具有平伸且细长的结构。近来，所属领域中多半使用线性电动机作为驱动移动架进行移动的驱动单元，与传统的电机驱动系统或流体驱动系统相比，所述线性电动机在加速度、精确性、成本等方面均更有优势。在这些机床中，所述机器底座的前纵向侧上设有支撑结构，用以夹固待机械加工的纵向尺寸较大的一个或多个工件。这些支撑结构被设计成与底座类似，且用于容纳工件台，所述工件台可以是固定的，或是可以进行纵向移位。此类系统的重要缺陷在于，碎片会分别堆积在支撑结构和工件台的平面表面上，且这些碎片无法自动除去。此外，能够对这些已知支撑结构进行的改造有限，因此无法容纳各种不同工件。
发明内容
本发明的目标在于提供一种用于机械加工工件的机床，所述机床适用于体积庞大、且碎屑较多的工件，且所述机床能够形成特别有效的切屑间隙，同时较为有效地使用工作空间。
根据本发明，实现上述目标的事实在于，支撑结构具有在空间上固定的构架，其中所述构架的纵向组件支撑在至少部分开放的底座上；以及不同工件托架可安装在所述构架处或所述构架上。
通过将支撑结构设置成在空间上固定的构架，其中所述构架包括彼此隔开的纵向组件；可在两个纵向组件之间形成自由的间隙空间，以供在机械加工过程中产生的碎片和液体落下，并收集在合适的收集器中。除此之外，通过对纵向组件进行设置和构造，不同的工件承载构件，例如固定和/或可移动工件台、工件旋转台、可交换托板、垂直夹固系统等可设置在这些纵向组件之上或者这些纵向组件处。
支撑构架的纵向组件可安装于连续或间歇的撑条上，其中所述撑条直接支撑在底座上。此外，支撑构架还可能支撑在所述构架的纵向上彼此隔开的横向支架上，其中横向支架设置在连续的子结构上，所述子结构位于机器底座的前纵向侧上；且横向支架具有处理碎片或类似物的倾斜滑动上表面。与纵向组件的相应部分一起，所述横向支架彼此隔开，从而构成自由空间，供碎片和其他工作材料落下。在所述横向支架之间延伸的还有子结构的倾斜表面，用于通过重力实现大量碎片的自动移除。
通过合适方式，纵向组件的廓型可实现简便安装可移动工件托架的导轨，以及用于安装固定工件托架的夹固装置。
获得极高的机床整体空间刚性的方法是，分别将支撑构架的子结构和支撑结构的子结构作为一个整体与移动架机器的低底座形成一体。但是，除此之外，也可使用通常所说的双块(duo-block)结构形式，其中支撑结构和机器底座的类底座子结构均被制造成单独的结构单元，且通过合适的构件固定到彼此。
根据本发明的优势性设计，至少一个工件台可作为工件夹架安装在支撑构架的两个纵向组件上，以便固定或可移动，从而实现对多个夹固工件的大体连续的机械加工。
根据本发明的另一项合适的实施例，至少一个夹固装置可作为工件夹架安装，其中所述工件夹架用于在支撑构架的两个纵向组件上夹固工件并使其旋转，以便固定或可移动。在这种夹固装置中，可对工件进行水平夹固，通过使用两个隔开的夹固装置，可在两端对工件进行夹固。所述夹固装置也可以是旋转驱动的旋转台，其中包括垂直夹固板。通过合适方式，所述夹固装置可通过合适的驱动单元进行移动，例如，所述驱动单元可采用主轴驱动机构的形式，其设置在安装在纵向组件上的导轨上。
对于本发明的另一项合适改进，其特征在于，在支撑结构的支撑构架下设置碎片和其他工作材料的收集器。
附图说明
下文将参阅附图来详细描述本发明的各项实施例，其中：
图1描绘本发明的机床的一项实施例的全图；
图2以透视图的形式描绘图1所示机床的下面部分，其中包括机器底座和支撑结构；
图3描绘根据本发明的支撑结构的实施例，其中包括图3a所示的多个工件台和图3b所示的两个夹固装置。
具体实施方式
在图1中整体图示的机床包括在X方向上纵向延伸的平伸机器底座1，其中具有两个纵向撑条2、3，这两个纵向撑条彼此平行，上侧设有滑槽。在平伸机器底座1的两个纵向撑条2、3上，可在X轴方向上用电动机使移动架4移位，所述电动机与包括工具变换器6的刀具库5关联，其中所述刀具库5采用水平链式料盒的形式。在移动架4的前部上，机械加工单元9通过导轨7、8进行导向，从而可在垂直方向上移位，其中机械加工单元9具有铣刀头10，所述铣刀头10的前部设有垂直定向的工作主轴。
机器底座1在Z方向上的前端面上设有根据本发明形成的支撑结构12，所述支撑结构将在下文中详细介绍。该支撑结构具有两个纵向组件13、14，这两个纵向组件在X坐标方向上延伸预定的横向距离，因而在两侧上构成细长的中央自由空间15。所述两个纵向组件13、14的横截面轮廓中包括相应的内侧水平纵向连杆15、16，例如，用作横向零件17在两侧上的支座和导轨。在图中所示的实施例中，所述两个纵向组件13、14具有垂直的外表面，且纵向组件的表面18、19在相同的水平平面中延伸。
底座1的前纵向侧上也设有在空间上固定的子结构，其中所述子结构与底座1的两个纵向撑条2、3形成一体，或者也可作为独立的结构单元而牢固地连接到这两个纵向撑条2、3。子结构20的前部具有延伸过所述子结构20的整个长度的倾斜表面21，用作供在机械加工操作中产生的固体和液体滑下的滑动表面。从图2中可看出，子结构20的倾斜前部上进一步设有多个(本实施例中为3个)横向支架22、23、24，这些横向支架具有在水平平面上延伸的顶面部分。图2中的前部纵向组件13支撑在横向零件22到24的前部顶面部分上，且后部纵向组件14安置在横向零件22到24的后部(机侧)部分上。所述两个纵向组件13、14通过支承板25、26、27而保持一定距离，其中在图2所示实施例中，所述支承板25、26、27安置在横向零件22到24的中央部分上。由于横向零件22、23、24的后表面支撑在倾斜表面21上，可对所述倾斜表面21的斜度进行选择，以使所产生的碎片无法粘附在其上，但会向下滑动。
图3a中所示构架结构的技术概念对应于图1和图2所示的实施例，因此为避免重复，将不再对所描述的细节进行进一步说明。相同部件用相同的参考标号表示。
图1和图2所示是根据本发明形成的支撑结构，其中不包括工件托架。在图3a所示的实施例中，支撑结构12的两个纵向组件13、14之间连续设有总共三个工件台30、31、32，其中所述工件台可在纵向上用特定构件(未图示)移位，或者可牢固地锁定在这些位置上。工件可以常规方式夹固在这些工件台30到32的夹固板上。
同样地，在图3b所示的实施例中，也实施了图1和图2中所示的使用两个彼此平行的纵向组件13、14这一上述技术概念。在由图3b所示支撑结构12的纵向组件13、14构成的支撑构架上，设有两个夹固装置35、36，这两个夹固装置分别具有夹固构件37、38，用以在彼此相对的前端面上固定住细长的工件。在该实施例中，(左)夹固装置35牢固地安装在位于纵向组件的上表面上的支撑轨39、40上。图3b中的右夹固装置36可在两个导轨41、42上纵向移动，以便调整所述两个夹固装置35、36之间的距离。驱动装置43以运动方式耦接到夹固装置36。
除图中所示的工件托架之外，即除工件台30到32以及夹固装置35、36之外，可使用额外的合适工件托架，例如旋转驱动的旋转台来代替工件台30到32。本发明的基本要素在于，包括两个纵向组件13、14的支撑构架12可确保具有足够的刚性，即使是在使用了不同的工件托架的情况下；且碎片和其他工作材料可落入这两个纵向组件之间的间隙空间中，而不会形成任何有害的堆叠。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于机械加工工件的机床，包括：
在空间上固定的机器底座(1)，所述机器底座的纵向侧在坐标轴的X方向上延伸，
可在所述机器底座上移动的移动架(4)，
机械加工单元(9、10)，其以可移动方式安装在所述移动架(4)上，且具有至少一个切削工具，以及
支撑结构(12)，其设置在所述机器底座(1)的前纵向侧上，用以固定至少一个工件，
其特征在于
所述支撑结构(12)具有在空间上稳定的支撑构架(11)，所述支撑构架的纵向组件(13、14)以相距一定横向距离的形式布置，从而构成切屑间隙的间隙空间，且所述支撑构件(11)用于容纳和安装不同的工件托架(30、35、36)。
2.根据权利要求1所述的机床，
其特征在于
所述支撑构架(11)支撑于在所述构架的纵向上隔开的横向支架(22、23、24)上。
3.根据权利要求2所述的机床，
其特征在于
所述横向支架(22-24)设置在位于所述机器底座(1)的前纵向侧上的连续子结构(20)上，且具有处理碎片和其他工作材料的倾斜滑动上表面。
4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的机床，
其特征在于
所述纵向组件(13、14)用以支承支撑组件，所述支撑组件用于固定并支撑各种不同工件夹架。
5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的机床，
其特征在于
支撑所述支撑构架(11)的所述子结构(20)牢固地连接到所述机器底座，或者与其形成一体。
6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的机床，
其特征在于
作为工件夹架，至少一个工件台(30、31、32)安装在所述支撑构架(11)的两个纵向组件(13、14)上，从而固定或可移动。
7.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的机床，
其特征在于
作为工件夹架，用于对工件进行夹固并使其旋转的至少一个夹固装置(35、36)安装在所述支撑构架(11)的所述两个纵向组件(13、14)上，从而固定或可移动。
8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的机床，
其特征在于
作为工件夹架，具有旋转驱动的垂直旋转台的至少一个夹固装置纵向安装在所述支撑构架的所述两个纵向组件(13、14)上，从而可移动或固定。
9.根据权利要求7或8中任一权利要求所述的机床，
其特征在于
驱动单元(43)分配给所述夹固装置(36)，所述夹固装置(36)可在所述纵向组件(13、14)上的导轨中移动。
10.根据前述权利要求中任一权利要求所述的机床，
其特征在于
用于收集碎片和其他工作材料的收集器设置在所述支撑构架下。

Claims (10)

1.一种用于机械加工工件的机床，包括：
在空间上固定的机器底座(1)，
可在所述机器底座上移动的移动架(4)，
机械加工单元(9、10)，其以可移动方式安装在所述移动架(4)上，且具有至少一个切削工具，以及
支撑结构(12)，其设置在所述机器底座(1)的前纵向侧上，用以固定至少一个工件，
其特征在于
所述支撑结构(12)具有在空间上稳定的支撑构架(11)，所述支撑构架的纵向组件(13、14)以相距一定横向距离的形式布置，从而构成切屑间隙的间隙空间，以及
不同工件托架(30、35、36)可安装在所述支撑构架(11)处或所述支撑构架(11)上。
2.根据权利要求1所述的机床，
其特征在于
所述支撑构架(11)支撑于在所述构架的纵向上隔开的横向支架(22、23、24)上。
3.根据权利要求2所述的机床，
其特征在于
所述横向支架(22-24)设置在位于所述机器底座(1)的前纵向侧上的连续子结构(20)上，且具有处理碎片和其他工作材料的倾斜滑动上表面。
4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的机床，
其特征在于
所述纵向组件(13、14)用以支承支撑组件，所述支撑组件用于固定并支撑各种不同工件夹架。
5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的机床，
其特征在于
支撑所述支撑构架(11)的所述子结构(20)牢固地连接到所述机器底座，或者与其形成一体。
6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的机床，
其特征在于
作为工件夹架，至少一个工件台(30、31、32)安装在所述支撑构架(11)的两个纵向组件(13、14)上，从而固定或可移动。
7.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的机床，
其特征在于
作为工件夹架，用于对工件进行夹固并使其旋转的至少一个夹固装置(35、36)安装在所述支撑构架(11)的所述两个纵向组件(13、14)上，从而固定或可移动。
8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的机床，
其特征在于
作为工件夹架，具有旋转驱动的垂直旋转台的至少一个夹固装置纵向安装在所述支撑构架的所述两个纵向组件(13、14)上，从而可移动或固定。
9.根据权利要求7或8中任一权利要求所述的机床，
其特征在于
驱动单元(43)分配给所述夹固装置(36)，所述夹固装置(36)可在所述纵向组件(13、14)上的导轨中移动。
10.根据前述权利要求中任一权利要求所述的机床，
其特征在于
用于收集碎片和其他工作材料的收集器设置在所述支撑构架下。
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