CN104185525B

CN104185525B - 加工装置

Info

Publication number: CN104185525B
Application number: CN201380015750.XA
Authority: CN
Inventors: 小竹恭太; 浅原德之; 粕谷浩史
Original assignee: Citizen Machinery Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Machinery Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2033-03-27
Also published as: KR20140139116A; KR101759772B1; ES2955945T3; TWI587948B; EP2832476A4; JP6005728B2; US9592556B2; KR101779753B1; CN104185525A; US20150090084A1; KR20170046803A; EP2832476B1; WO2013146898A1; EP2832476A1; JPWO2013146898A1; TW201404501A

Abstract

具有导衬(31)(导衬)的转动型导衬装置(30)以能够拆装的方式支撑于设置在沿主轴(11)的轴(C)方向的前方的导衬支撑台(20)(支撑台)上，已取下转动型导衬装置(30)时，主轴(11)配置为位于沿轴(C)方向的前方(F)的位置，以使主轴(11)直至安装有转动型导衬装置(30)时的转动型导衬装置(30)的区域，固定在导衬支撑台(20)的密封部件(60)绕主轴盖(12)的外周面(12a)的整周而接触，以使能够选择性的进行有导衬加工和无导衬加工，并能够减少有导衬加工和无导衬加工之间的转换所需的人工及时间。

Description

加工装置

技术领域

本发明涉及加工装置，尤其是具备有导衬的加工装置的改良。

背景技术

以往，在车床等加工装置中，将加工对象物(以下称为工件)固定于主轴，通过主轴的绕轴的旋转使工件旋转，并利用工具对工件的从主轴前端伸出的部分进行加工。

在此，加工装置中，还有在主轴的前端与加工工具之间并最接近加工工具处具备有用于支撑工件的导衬的加工装置。

这种导衬安装于导衬支撑台，该导衬支撑台固定在比主轴的前端靠前方的位置，工件以绕轴旋转和沿轴向移动自如的方式被支撑着。

然而，即使是具备有导衬的加工装置，依据加工的种类或工件的状态，也会有不采用导衬进行加工为好的情况。

鉴于此，已揭示有一种根据状况将导衬从导衬支撑台取下而在无导衬的状态下也能够进行加工的加工装置(专利文献1)。

该加工装置如下构成：与主轴的轴向垂直形成的导衬支撑台上形成有用于安装导衬的导衬安装孔，在从导衬支撑台已取下导衬的状态下，支撑有工件的主轴前进至该导衬安装孔而对工件进行加工。

(先前技术文献)

(专利文献)

专利文献1：日本特许第3359808号公报

发明内容

(发明需要解决的课题)

然而，专利文献1的加工装置如下构成：当取下导衬的状态时，原安装有导衬的位置区域安装盖部件。

该盖部件为堵塞导衬安装孔和进入其内的主轴的外周之间的间隙，通过堵塞该间隙而阻止因加工工具的加工所产生的切削粉末或油等侵入至主轴后方侧的现象。

但是，该加工装置有如下问题：在每当拆装导衬时，必须一并进行盖部件的拆装，从而费工费时。

本发明是鉴于上述事情所创造的，其目的在于：提供一种加工装置，其能够选择性的进行有导衬加工和无导衬加工，并能够减少有导衬加工和无导衬加工之间的转换所需的人工及时间。

(解决课题的手段)

为了解决上述课题，本发明的加工装置，具备导衬，其以能够拆装的方式支撑于设置在沿主轴的轴向的前方的支撑台，当所述导衬安装于所述支撑台时，所述主轴配置于沿轴向的比导衬靠后方的位置，当所述导衬已从所述支撑台取下时，所述主轴配置于沿轴向的前方的位置，以使所述主轴直至安装有所述导衬时的所述导衬的区域，在所述支撑台上固定地设置有所述主轴配置于所述前方位置时遍及所述主轴侧的外周面的整周而接触的密封部件。

另外，主轴侧的外周面为：支撑主轴的主轴台的外周面、或在具备有从外侧覆盖主轴的外周面的主轴盖的加工装置中，则意味着该主轴盖的外周面、在不具备主轴盖而主轴的外周面露出的加工装置中，则意味着主轴的外周面。

(发明的效果)

根据本发明的加工装置，能够选择性的进行有导衬加工和无导衬加工，并能够减少有导衬加工和无导衬加工之间的转换所需的人工及时间。

附图说明

图1为示出本发明的实施形态1的加工装置的主要部分的、安装有导衬装置状态的要部剖面图。

图2为图1所示的加工装置的导衬装置被取下状态的要部剖面图。

图3为示出密封部件的细部的剖面图。

图4为示出实施形态1的变形例的要部剖面图。

图5为示出本发明的实施形态2的加工装置的主要部分的、安装有固定型导衬装置状态的要部剖面图。

图6为在图5所示的加工装置中，代替固定型导衬装置安装有转动型导衬装置状态的要部剖面图。

图7为图5、6所示的加工装置的导衬装置被取下状态(主轴位于最后端位置的状态)的要部剖面图。

图8为图5、6所示的加工装置的导衬装置被取下状态(主轴位于最前端位置的状态)的要部剖面图。

(附图标记说明)

11、111 主轴

12、114、115、116 主轴盖

12a、114a、115a、116a 外周面

20、120 导衬支撑台

21 贯通孔

22 开口缘部

30、230 转动型导衬装置

31、131、231 导衬

35、135、235 导衬支撑座

35a 外周面

40 刀架

50、150 工具

60、160 密封部件

61、161 外周部分

62、162 内周部分、唇形部

70、170 内置马达

130 固定型导衬装置

200 工件(加工对象物)

C 轴

F 前方

R 后方

具体实施方式

以下，参照图面，对本发明的加工装置的实施形态进行说明。

(实施形态1)

如图1所示，实施形态1的加工装置的主要部分具备：主轴11，其保持工件200并绕轴C旋转；转动型(rotary)导衬装置30，其以能够拆装的方式支撑于导衬支撑台20(支撑台)，该导衬支撑台20设置在沿该主轴11的轴C方向的前方F。该转动型导衬装置30的最近的前方F配置用于加工工件200的工具50。

如众所周知，工具50固定在沿1个方向～3个方向移动可能的刀架40，并一边沿该移动可能的方向移动，一边对工件200的从转动型导衬装置30朝前方F伸出的部分进行所需的加工。

主轴11以绕轴C旋转驱动自如的方式支撑于主轴台13，主轴11的前端部分的外周面由固定在主轴台13侧的主轴盖12从外侧覆盖，主轴11由内置马达(built-in motor)70旋转驱动。

转动型导衬装置30通过导衬支撑座35固定在导衬支撑台20，并可与导衬支撑座35一同从导衬支撑台20取下。

转动型导衬装置30具备：轴承、导衬筒、导衬31、以及拉杆(draw bar)，该拉杆连接于该导衬31，并通过绕轴C旋转而使导衬31径向变化。轴承的外侧保持在导衬支撑座35而使配置在轴承内侧的导衬筒、导衬31以及拉杆相对于导衬支撑座35绕轴C与主轴11同步地自由旋转。

接着，保持在转动型导衬装置30的工件200在导衬31内成为绕轴C旋转自如以及沿轴C方向移动自如的形态。

此外，导衬筒上一体安装有链轮齿(sprocket)，通过挂设于该链轮齿的皮带，构成导衬31与导衬筒一同绕轴C旋转，该皮带的驱动与主轴11的旋转同步。

如图1所示，当转动型导衬装置30于导衬支撑台20时，主轴11配置于沿轴C方向的比转动型导衬装置30靠后方R的位置；如图2所示，当转动型导衬装置30已从导衬支撑台20取下时，主轴11配置于沿轴C方向的前方F的位置，以使主轴11直至安装有转动型导衬装置30时的转动型导衬装置30的区域。

该加工装置依据对工件200的加工内容等，可选择采用转动型导衬装置30的加工和不采用转动型导衬装置30的加工之一。

在此，导衬支撑台20的转动型导衬装置30配置用贯通孔21内设置有绕该贯通孔21整周的密封部件60。换言之，在导衬支撑台20安装有转动型导衬装置30的状态下，密封部件60设置于导衬支撑座35的径向外侧，并位于转动型导衬装置30或导衬支撑座35的长度范围的区域内。

该密封部件60为环状部件，如图3所示，其外周部分61固定于形成贯通孔21的导衬支撑台20的开口缘部22，内周部分62构成为唇形部(以下，称为唇形部62)，其朝向前方F及作为贯通孔21中心的轴C倾斜地延伸并越靠近前端厚度就越薄。

接着，在导衬支撑台20固定有密封部件60的状态下，唇形部62的前端的内径设定为比主轴盖12的外周面12a的外径小。

如图1所示，当转动型导衬装置30安装于导衬支撑台20，并且主轴11位于比转动型导衬装置30靠后方R位置时，密封部件60的唇形部62在沿轴C方向的位置关系上不与主轴盖12的外周面12a接触。

另一方面，如图2所示，当转动型导衬装置30已从导衬支撑台20取下，并且主轴11配置于前方F位置时，密封部件60的唇形部62绕整周从外侧接触于主轴盖12的外周面12a。

因此，即使工具50对工件200加工时所产生的切削粉末或切削油等，从沿主轴11的轴C方向的前方F朝向后方R飞溅，但这些飞溅物被用于封闭导衬支撑台20和主轴盖12间的间隙的密封部件60所遮挡，因此能够防止比接触有密封部件60的部分靠后方R的部分侵入切削粉末或切削油等的情况。

而且，由于唇形部62朝向前方F延伸，因此附着于在主轴盖12的外周面12a中比唇形部62靠前方F的部分的切削粉末或切削油等，主轴11回到后方R位置的过程中，被唇形部62的前端所刮落，从而防止已回到后方R位置的主轴盖12的外周面12a附着有切削粉末或切削油等的情况。

另外，在导衬支撑台20安装有转动型导衬装置30时和从导衬支撑台20已取下转动型导衬装置30时中，可采用不同的主轴盖12，在从导衬支撑台20已取下转动型导衬装置30时，采用密封部件60的唇形部62和外周面12a从外侧接触的主轴盖12也可。

另一方面，当转动型导衬装置30通过导衬支撑座35而安装在导衬支撑台20时，导衬支撑座35与导衬支撑台20之间没有间隙，因此，不会有切削粉末或切削油等侵入至比转动型导衬装置30靠后方R部分的情况。

换言之，无需密封部件60的唇形部62与导衬支撑座35的外周面35a接触而将导衬支撑座35与导衬支撑台20之间封闭。

在图1中，在导衬支撑台20安装有导衬装置30的状态下，虽然密封部件60的唇形部62接触于导衬支撑座35的外周面35a，但如图4所示，主轴11位于比转动型导衬装置30靠后方R的位置时，也可将唇形部62的内径设定为比导衬支撑座35的外周面35a的外径大，以使密封部件60的唇形部62不接触导衬支撑座35的外周面35a。

这种情况下，由于密封部件60的唇形部62不与导衬支撑座35的外周面35a接触，因此可防止密封部件60的磨耗加速的情况。

此外，这种情况下还可以卸掉主轴盖12。

另外，在本实施形态的加工装置中，作为导衬虽然采用转动型导衬装置30的导衬31，但是本发明的加工装置并不限于采用转动型导衬装置的导衬，也可以采用所谓的固定型导衬装置的导衬。

(实施形态2)

如图5～图8所示，实施形态2的加工装置的主要部分具备：主轴111，其保持工件200并绕轴C旋转；固定型导衬装置130(参见图5)或者转动型导衬装置230(参见图6)，其以能够拆装的方式支撑于导衬支撑台120(支撑台)，该导衬支撑台120设置在沿该主轴111的轴C方向的前方F。这些固定型导衬装置130或者转动型导衬装置230的最近的前方F配置用于加工工件200的工具150。

如众所周知，工具150固定在沿1个方向～3个方向移动可能的刀架(图示省略)，并一边沿该移动可能的方向移动，一边对工件200的从固定型导衬装置130或转动型导衬装置230朝前方F伸出的部分进行所需的加工。

主轴111以绕轴C旋转驱动自如的方式支撑于主轴台113，主轴111的前端部分的外周面由固定在主轴台113侧的主轴盖114、115、116从外侧覆盖，主轴111由内置马达170旋转驱动。

在此，主轴盖114、115、116中，对应于沿轴C方向的后侧部分的主轴盖116的外径比对应于前侧部分的主轴盖114、115的外径大。

固定型导衬装置130或转动型导衬装置230分别通过导衬支撑座135、235固定在导衬支撑台120，并可与导衬支撑座135、235一同从导衬支撑台120取下。

转动型导衬装置230具备：轴承、导衬筒、导衬231、以及拉杆，该拉杆连接于该导衬231，并通过绕轴C旋转而使导衬231径向变化。轴承的外侧保持在导衬支撑座235而使配置在轴承内侧的导衬筒、导衬231以及拉杆相对于导衬支撑座235绕轴C与主轴111同步地自由旋转。

接着，保持在转动型导衬装置230的工件200在导衬231内成为绕轴C旋转自如以及沿轴C方向移动自如的形态。

此外，导衬筒上一体安装有链轮齿，通过挂设于该链轮齿的皮带，构成导衬231与导衬筒一同绕轴C旋转，该皮带的驱动与主轴111的旋转同步。

另一方面，固定型导衬装置130具备：导衬131及拉杆，该拉杆连接于该导衬131，并通过绕轴C旋转而使导衬131径向变化。该导衬131的外侧保持在导衬支撑座135。

接着，保持在固定型导衬装置130的工件200在导衬131内成为绕轴C旋转自如以及沿轴C方向移动自如的形态。

如图5及图6所示，当固定型导衬装置130或者转动型导衬装置230安装于导衬支撑台120时，主轴111配置于沿轴C方向比固定型导衬装置130或者转动型导衬装置230靠后方R的位置；如图7及图8所示，当固定型导衬装置130及转动型导衬装置230已从导衬支撑台120取下时，主轴111配置于沿轴C方向的前方F的位置，以使主轴111直至安装有固定型导衬装置130或者转动型导衬装置230时的固定型导衬装置130的区域或者转动型导衬装置230的区域。

该加工装置依据对工件200的加工内容等，可选择采用固定型导衬装置130的加工、采用转动型导衬装置230的加工、以及均不采用固定型导衬装置130和转动型导衬装置230的加工之一。

在此，导衬支撑台120的、面向于主轴111的前方F部分的部分设置有筒状的安装部件125，该安装部件125的前方F的端部125a接近或者接触于安装在导衬支撑台120的导衬支撑座135、235，从而封闭由安装部件125所分隔的内侧空间R1和外侧空间R2。

另外，内侧空间R1为配置主轴111的空间。

该安装部件125的沿轴C方向的后方R部分绕安装部件125的内周面的整周设置有密封部件160。

主轴盖114、115、116形成有：作为细径部的主轴盖114、115，其位于沿轴C方向的前侧部分；以及作为粗径部的主轴盖116，其位于比细径部靠后的部分，并且外径比该细径部粗。

接着，当导衬支撑台120安装有固定型导衬装置130或者转动型导衬装置230的状态时，密封部件160配置于主轴盖114、115、116中的细径部的外侧；当从导衬支撑台120已取下固定型导衬装置130及转动型导衬装置230时，密封部件160配置于粗径部的外侧。

如图3所示，该密封部件160与实施形态1的密封部件60一样，呈环状，其外周部分161固定于安装部件125的内周面125b，内周部分162构成为唇形部(以下，称为唇形部162)，其朝向前方F及作为主轴111的中心的轴C倾斜地延伸并越靠近前端厚度就越薄。

接着，在密封部件160固定在安装部件125的状态中，唇形部162的前端的内径设定为：比作为粗径部的主轴盖116的外周面116a的外径小，并且比作为细径部的主轴盖114、115的外周面114a、115a的外径大。

另外，采用固定型导衬装置130或者转动型导衬装置230来加工工件200时的主轴111的行程范围内，使唇形部162的前端位于主轴盖114、115的外周面114a、115a，即，该主轴111的行程范围为对应于加工时的主轴111的最前端位置与最后端位置之间的范围的主轴盖114、115的行程范围。

如图5及6所示，当导衬支撑台120安装有固定型导衬装置130或者转动型导衬装置230，并且主轴111位于后方R位置时，密封部件160的唇形部162不会从外侧接触于主轴盖114、115的外周面114a、115a，可在密封部件160(唇形部162)和主轴盖114、115的外周面114a、115a不接触的状态下进行加工。

另一方面，如图7所示，当从导衬支撑台120已取下固定型导衬装置130或转动型导衬装置230，并且主轴111配置于前方F位置时，密封部件160的唇形部162绕整周从外侧接触于主轴盖116的外周面116a。

因此，即使工具150对工件200加工时所产生的切削粉末或切削油等，从沿主轴111的轴C方向的前方F朝向后方R飞溅，但这些飞溅物被用于封闭导衬支撑台120的安装部件125和主轴盖116间的间隙的密封部件160所遮挡，因此能够防止比接触有密封部件160的部分靠后方R的部分侵入切削粉末或切削油等的情况。

而且，由于唇形部162朝向前方F延伸，因此附着于在主轴盖116的外周面116a中比唇形部162靠前方F的部分的切削粉末或切削油等，主轴111回到后方R位置的过程中，被唇形部162的前端所刮落，从而防止已回到后方R位置的主轴盖116的外周面116a附着有切削粉末或切削油等的情况。

另外，图7示出不采用固定型导衬装置130或者转动型导衬装置230对工件200进行加工时的主轴111配置在主轴111的可动范围内的最后端位置的状态，另一方面，图8示出主轴111配置在主轴111的可动范围内的最前端位置的状态。

接着，在于主轴111的可动范围的全区域内，密封部件160的唇形部162维持从外侧接触于主轴盖116的外周面116a的状态，从而能够以密封部件160(唇形部162)和主轴盖116的外周面116a接触的状态进行加工。

另一方面，当导衬支撑台120安装有固定型导衬装置130或转动型导衬装置230时，导衬支撑座135、235和导衬支撑台120之间没有间隙，因此，不会有切削粉末或切削油等侵入至比固定型导衬装置130或转动型导衬装置30靠后方R部分的情况。

换言之，不需要使密封部件160的唇形部162接触于任何一个部件而封闭导衬支撑座135、235和导衬支撑台120之间，反而，由于不形成接触，可防止密封部件160磨耗加速的情况。

上述的所有情形中，均会有极少量的油等从导衬的内径侧侵入至由安装部件125所分隔的内侧空间R1内的情况。虽然这种程度(量)的侵入油等关于朝主轴11、111的后方R泄漏并不会成为问题，但倘若侵入至由安装部件125所分隔的外侧空间R2时，特别是安装有转动型导衬装置230时，对转动型导衬装置230的驱动侧带来问题。

对于此，通过在安装部件125的前方F的端部125a与转动型导衬230之间形成密封结构，以防止已侵入至内侧空间R1的油等回入至外侧空间R2的情况。

由此，可防止油等附着于配设在外侧空间R2内而促使转动型导衬装置230绕轴C旋转的链轮齿或皮带上的情况。

在本实施形态中，安装部件125的前方F的端部125a和转动型导衬230之间构成有曲径密封垫片(labyrinth seal)(图6)。另外，端部125a和转动型导衬230之间也可设置其他种类的密封部件。

在本实施形态2的加工装置中，主轴盖114、115的外周面114a、115a和主轴盖116的外周面116a之间的大小变化的部分虽然通过大小急剧变化的台阶来形成，但该大小变化的部分也可通过大小缓缓变化的锥形面(taper)来形成。

在上述的各实施形态1、2以及变形例中，采用转动型导衬装置30、230的来说，当从导衬支撑台20、120已取下转动型导衬装置30、230的状态时，虽可利用密封部件60、160来防止切削粉末或油等侵入至主轴11、111的后方R，但也有密封部件60、160靠前方F的部分吹附有切削粉末或油等的情况。

此种情况下，当比密封部件60、160靠前方F的部分配置有用于驱动导衬装置30、230的驱动侧滑轮(pulley)或皮带等时，恐有油等吹附于上述滑轮或皮带的问题。

因此，此种结构中，配置有上述滑轮或皮带等的部分用盖体覆盖而遮挡切削粉末或油等为佳。

另外，上述的各实施形态1、2的加工装置，由于设置有从主轴11、111的外周面的外侧覆盖主轴11、111的主轴盖12、114、115、116，因此当不采用导衬装置30、130、230而进行加工时，密封部件60、160接触于主轴盖12、116的外周面12a、116a而构成封闭结构，但是与这种形态的加工装置不同，也就是在未设置有主轴盖而使主轴的外周面露出的形态的加工装置中，当不采用导衬装置30、130、230而进行加工时，只要使密封部件接触于主轴的外周面而形成封闭结构即可，在这种形态的加工装置中，将用于封闭主轴的外周面的密封部件视为用于封闭主轴盖的外周面的密封部件，使其属于本发明的加工装置的技术范围内。

上述的各实施形态的加工装置，由于具备有从外侧覆盖主轴11、111的外周面的主轴盖12、114、115、116的结构，因此上述主轴盖12、114、115、116的外周面相当于本发明的加工装置中的主轴侧的外周面，但是不具备上述主轴盖12、114、115、116的加工装置中，主轴11、111本身的外周面相当于本发明的加工装置中的主轴侧的外周面。

此外，上述的各实施形态的加工装置，虽然密封部件60、160以绕主轴盖12、116的外周面12a、116a整周的方式接触，但是只要在密封部件60、160和主轴盖12、116的外周面12a、116a之间能够起到密封作用，即使密封部件60、160和主轴盖12、116的外周面12a、116a之间存在些微的间隙也与密封部件60、160接触在主轴盖12、116的外周面12a、116a的结构实际等同，将这种情况视为密封部件60、160以绕主轴盖12、116的外周面12a、116a整周的方式接触。

Claims

1.一种加工装置，其特征在于：具备导衬，其以能够拆装的方式支撑于设置在沿主轴的轴向的前方的支撑台，

当所述导衬安装于所述支撑台时，所述主轴配置于沿轴向的比导衬靠后方的位置，当所述导衬已从所述支撑台取下时，所述主轴配置于沿轴向的前方的位置，以使所述主轴直至安装有所述导衬时的所述导衬的区域，

在所述支撑台上固定地设置有当所述主轴配置于所述前方的位置时遍及所述主轴侧的外周面的整周而接触的密封部件。

2.如权利要求1所述的加工装置，其特征在于，当所述导衬安装于所述支撑台时，所述密封部件配置于所述导衬的外周面的外侧，

所述密封部件的内径形成为比所述主轴侧的外径小。

3.如权利要求2所述的加工装置，其特征在于，所述密封部件的内径形成为比保持所述导衬的导衬支撑座的外径大。

4.如权利要求1所述的加工装置，其特征在于，所述主轴侧形成有沿轴向的前侧部分的细径部和位于比所述细径部靠后侧的部分并且外径比细径部粗的粗径部，

所述密封部件被配置成，当所述导衬安装于所述支撑台时，所述密封部件位于所述细径部的外侧，当所述导衬已从所述支撑台取下时，所述密封部件位于所述粗径部的外侧，并且所述密封部件的内径形成为比所述粗径部的外径小。

5.如权利要求4所述的加工装置，其特征在于，所述密封部件的内径形成为比所述细径部的外径大。