CN104802021A - 卧式加工机 - Google Patents

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Abstract

一种卧式加工机，其是于机座设有顶面及侧面，于该机座的顶面架设有主轴座，以供装设平卧式的加工主轴，并以至少一位移机构驱动该主轴座及加工主轴作至少一水平方向的位移作动，一顶面承置工件的工作台是于底部设有升降座，以供架设于该机座的侧面，并以一升降机构驱动该工作台作垂直方向的位移作动；由此，利用该主轴座及加工主轴直接架设于机座的顶面，以及该工作台架设于机座的侧面并于顶面以垂直方向承置工件，使得整体的架构配置可有效降低机台的悬臂梁效应，进而使主轴座与工作台平稳的作各轴向的加工进给位移，达到大幅提升加工精度及稳定性的实用效益。

Description

卧式加工机
技术领域
本发明提供一种可有效降低机台的悬臂梁效应，而使主轴座与工作台平稳的作各轴向的加工进给位移，以大幅提升加工精度及稳定性的卧式加工机实。
背景技术
一般加工机是于机体上配置可驱动作各轴向相对位移的加工主轴及工作台，而利用加工主轴上的刀具对工作台上的工件进行加工作业，然而，若机体刚性不足，该加工主轴及工作台驱动位移的运动惯性，以及加工时所产生的反作用力，将使加工主轴及工作台产生振动，而影响加工精度。请参阅图1所示，以现有的卧式加工机10为例，该卧式加工机10的机体设有机座11，并于该机座11上设有立柱12，另于该立柱12的前侧面架设一主轴座13，以供装设一平卧式的加工主轴14，并可驱动该主轴座13及加工主轴14作垂直方向位移，另于该机座11上架设一驱动作第一水平方向位移的移动座15，再于该移动座15上架设一驱动作第二水平方向位移的工作台16，以供承置工件，进而可驱动该加工主轴14作垂直方向位移，以及驱动该工作台16作第一、二水平方向位移，以进行工件的加工作业；然而，该卧式加工机10于使用上仍有如下的缺弊：
1、该卧式加工机10是于机座11上设有立柱12，再于该立柱12前侧面设置主轴座13及加工主轴14，而该立柱12具有提供主轴座13及加工主轴14加工进给行程的垂直高度，由于该主轴座13及加工主轴14悬空架置于立柱12的前侧面，而主轴座13及加工主轴14本身亦具有一定的重量，使得主轴座13及加工主轴14的重量所产生的重力相对于立柱12，便会产生旋转力矩，尤其该立柱12的底端为固定端，顶端则为自由端，该旋转力矩便造成立柱12的悬臂梁效应，而极易造成立柱12的弯曲及振动，进而于加工过程中，严重影响加工精度。
2、其是以立柱12的高度提供主轴座13及加工主轴14的升降位移行程，然而，该立柱12的刚性将随着高度位置增加而逐渐减弱，而放大其悬梁效应，因此，当主轴座13及加工主轴14驱动位移至立柱12的不同高度位置时，即改变该主轴座13及加工主轴14与机座11间的架置距离，使主轴座13及加工主轴14的重量所产生的悬臂梁效应，于该加工主轴14的加工过程中产生不同幅度的振动，即当主轴座13及加工主轴14位移至较低的架置高度时，该立柱12具有较小的悬臂梁效应，于加工主轴14所产生的振动幅度较小，另当主轴座13及加工主轴14架置位置愈高时，该立柱12具有较大的悬臂梁效应，则于加工主轴14产生较大的振动幅度，进而影响加工精度及稳定性。
3、由于其立柱12具有提供主轴座13及加工主轴14升降位移行程的垂直高度，而使整体重心提高，而为了增加整体稳固性，其使机座11呈扁平状，其虽可增加机座11的支撑面积，然而较大的支撑面积，相对的却又使得机座11刚性不足，于操作使用该卧式加工机10时，其机座11极易随着地面的高低起伏而扭曲变形，而必须经常进行调整校准其水平度及垂直度，进而造成作业上的麻烦。
有鉴于此，本发明人遂以其多年从事相关行业的研发与制作经验，针对目前所面临的问题深入研究，经过长期努力的研究与试作，终究研创出一种可提升加工精度及稳定性的卧式加工机，此即为本发明的设计宗旨。
发明内容
本发明的目的之一，是提供一种卧式加工机，其是于机座设有顶面及侧面，于该机座的顶面架设有主轴座，以供装设平卧式的加工主轴，并以至少一位移机构驱动该主轴座及加工主轴作至少一水平方向的位移作动，一顶面承置工件的工作台是于底部设有升降座，以供架设于该机座的侧面，并以一升降机构驱动该工作台作垂直方向的位移作动；由此，由于该主轴座及加工主轴直接架设于机座的顶面，因此主轴座及加工主轴的重量所产生的重力相对于机座而言，将不会产生旋转力矩，且该工作台架设于机座的侧面并于顶面以垂直方向承置工件，使得工作台及工件的重量所产生的重力相对于机座而言，亦将不会产生旋转力矩，进而整体的架构配置可有效降低机台的悬臂梁效应，以使主轴座与工作台平稳的作各轴向的加工进给位移，达到大幅提升加工精度及加工稳定性的实用目的。
本发明的目的二，是提供一种卧式加工机，其直接于机座的侧面配置一顶面承置工件的工作台，并以机座侧面的垂直高度提供工作台于垂直方向的加工进给行程，由于该工作台架设于机座的侧面并于顶面以垂直方向承置工件，使得工作台及工件的重量所产生的重力相对于机座而言，不会产生旋转力矩，因此当工作台承置工件升降到任何高度位置时，工作台及工件的重量所产生的重力，都不会因高度的变化使工作台产生不同程度的悬臂梁效应，进而工作台可平稳的作垂直方向的加工进给位移，达到大幅提升加工精度及加工稳定性的实用目的。
本发明的目的三，是提供一种卧式加工机，由于该工作台架设于机座的侧面并于顶面以垂直方向承置工件，使得工作台可大幅降低其设置的高度位置，并有效降低整体的重心位置，此即可有效增加整体的稳固性，进而机座可不须采用扁平状以扩大其支撑面积，而采用刚性较佳的方形体，于操作使用时，方形体的机座即不易随着地面的高低起伏而扭曲变形，而确保机台的水平度及垂直度，进而达到大幅提升加工精度及加工稳定性的实用目的。
为达上述目的，本发明提供一种卧式加工机，其包含有：
机座，设有顶面及侧面，该顶面设有至少一水平方向配置的滑轨组，该侧面则设有至少一垂直方向配置的滑轨组；
主轴座，架设于机座顶面的滑轨组，并且该主轴座装设有至少一加工主轴，该主轴座是以至少一位移机构驱动作至少一水平方向的位移作动；
工作台，设有一升降座，并以该升降座架设于机座侧面的滑轨组，该工作台的顶面供承置工件，并以一升降机构驱动作垂直方向的位移作动。
所述的卧式加工机，其中，该机座的顶面凸设有第一架置部，并于该第一架置部上装设有该机座顶面的滑轨组。
所述的卧式加工机，其中，该机座是于顶面设有以第一水平方向配置的第一滑轨组，以供架设一移动座，该移动座以第一位移机构驱动作第一水平方向的往复位移，另该移动座上设有以第二水平方向配置的第二滑轨组，以供架设主轴座，该主轴座并以第二位移机构驱动作第二水平方向的往复位移。
所述的卧式加工机，其中，该第一位移机构是于机座与移动座间架设一第一马达及一由该第一马达驱动旋转的第一螺杆，并于该第一螺杆上设有连接于该移动座的第一螺套。
所述的卧式加工机，其中，该第二位移机构是于移动座与主轴座间架设一第二马达及一由该第二马达驱动旋转的第二螺杆，并于该第二螺杆上设有连接于该主轴座的第二螺套。
所述的卧式加工机，其中，该第一滑轨组设有第一滑轨及第一滑块，该第二滑轨组则设有第二滑轨及第二滑块。
所述的卧式加工机，其中，该机座的侧面凸设有第二架置部，并于该第二架置部上装设有该机座侧面的滑轨组。
所述的卧式加工机，其中，该机座是于侧面设有以垂直方向配置的第三滑轨组，以供架设工作台的升降座，该升降座以升降机构驱动作垂直方向的往复位移。
所述的卧式加工机，其中，该升降机构是于机座与升降座间架设一第三马达以及一由第三马达驱动旋转的第三螺杆，并于该第三螺杆上设有连接于该升降座的第三螺套。
所述的卧式加工机，其中，该机座为方形体。
本发明的有益效果是：
1、由于该主轴座及加工主轴直接架设于机座的顶面，因此主轴座及加工主轴的重量所产生的重力相对于机座而言，将不会产生旋转力矩，且该工作台架设于机座的侧面并于顶面以垂直方向承置工件，使得工作台及工件的重量所产生的重力相对于机座而言，亦将不会产生旋转力矩，进而整体的架构配置可有效降低机台的悬臂梁效应，以使主轴座与工作台平稳的作各轴向的加工进给位移，达到大幅提升加工精度及加工稳定性的实用目的。
2、由于该工作台架设于机座的侧面并于顶面以垂直方向承置工件，使得工作台及工件的重量所产生的重力相对于机座而言，不会产生旋转力矩，因此当工作台承置工件升降到任何高度位置时，工作台及工件的重量所产生的重力，都不会因高度的变化使工作台产生不同程度的悬臂梁效应，进而工作台可平稳的作垂直方向的加工进给位移，达到大幅提升加工精度及加工稳定性的实用目的。
3、由于该工作台架设于机座的侧面并于顶面以垂直方向承置工件，使得工作台可大幅降低其设置的高度位置，并有效降低整体的重心位置，此即可有效增加整体的稳固性，进而机座可不须采用扁平状以扩大其支撑面积，而采用刚性较佳的方形体，于操作使用时，方形体的机座即不易随着地面的高低起伏而扭曲变形，而确保机台的水平度及垂直度，进而达到大幅提升加工精度及加工稳定性的实用目的。
附图说明
图1为现有的卧式加工机的结构示意图；
图2为本发明的分解示意图；
图3为本发明的组合外观示意图；
图4为本发明的剖面示意图；
图5为本发明承置工件的外观示意图；
图6为本发明承置工件的剖面示意图；
图7为本发明的动作示意图。
附图标记说明：
背景技术：10-卧式加工机；11-机座；12-立柱；13-主轴座；14-加工主轴；15-移动座；16-工作台；
本发明：20-机座；201-第一架置部；202-第二架置部；30-主轴座；31-加工主轴；32-第一滑轨组；321-第一滑轨；322-第一滑块；33-移动座；34-第一位移机构；341-第一马达；342-第一螺杆；343-第一螺套；35-第二滑轨组；351-第二滑轨；352-第二滑块；36-第二位移机构；361-第二马达；362-第二螺杆；363-第二螺套；40-工作台；41-升降座；42-第三滑轨组；421-第三滑轨；422-第三滑块；43-升降机构；431-第三马达；432-第三螺杆；433-第三螺套；50-工件；60-刀具。
具体实施方式
为使贵审查员对本发明作更进一步的了解，兹举较佳实施例并配合附图，详述如后：
请参阅图2、图3、图4所示，本发明的卧式加工机是于一机座20设有顶面及侧面，于该机座20的顶面架设有主轴座30，以供装设一平卧式的加工主轴31，并以至少一位移机构驱动该主轴座30及加工主轴31作至少一水平方向的位移作动；于本实施例中，该机座20的顶面凸设有两第一架置部201，于该第一架置部201上设有以第一水平方向配置具有第一滑轨321及第一滑块322的第一滑轨组32，以供架设一移动座33，并以第一位移机构34驱动该移动座33作第一水平方向的往复位移，其中，该第一位移机构34是于机座20与移动座33间架设一可由第一马达341驱动旋转的第一螺杆342，并于该第一螺杆342上设有连接于该移动座33的第一螺套343，而可由该第一位移机构34的第一马达341驱动第一螺杆342旋转，并以第一螺套343带动该移动座33沿着第一滑轨组32的第一滑轨321作第一水平方向的往复位移，另于该移动座33上设有以第二水平方向配置且具有第二滑轨351及第二滑块352的第二滑轨组35，以供架设主轴座30，并以第二位移机构36驱动该主轴座30作第二水平方向的往复位移，其中，该第二位移机构36是于移动座33与主轴座30间架设一可由第二马达361驱动旋转的第二螺杆362，并于该第二螺杆362上设有连接于该主轴座30的第二螺套363，而可由该第二位移机构36的第二马达361驱动第二螺杆362旋转，并以第二螺套363带动该主轴座30及加工主轴31沿着第二滑轨组35的第二滑轨351作第二平方向的往复位移；一顶面承置工件的工作台40，是于底部固设有升降座41，以供架设于该机座20的侧面，并以一升降机构驱动该工作台40作垂直方向的往复位移；于本实施例中，该机座20的侧面具有适当的垂直高度，并凸设有二第二架置部202，于该第二架置部202上设有以垂直方向配置且具有第三滑轨421及第三滑块422的第三滑轨组42，以供架设该工作台40的升降座41，并以一升降机构43驱动该升降座41作垂直方向的往复位移，其中，该升降机构43是于机座20与工作台40的升降座41间架设一可由第三马达431驱动旋转的第三螺杆432，并于该第三螺杆432上设有连接于该升降座41的第三螺套433，而可由该升降机构43的第三马达431驱动第三螺杆432旋转，并以第三螺套433带动该工作台40的升降座41沿着第三滑轨组42的第三滑轨421作垂直方向的往复位移。
请参阅图5、图6所示，本发明由于该主轴座30及加工主轴31直接架设于机座20的顶面，因此主轴座30及加工主轴31的重量所产生的重力相对于机座20而言，不会产生旋转力矩，且该工作台40架设于机座20的侧面，并于顶面以垂直方向承置工件，使得工作台40及工件50的重量所产生的重力方向，都位于工作台40架设于机座20的垂直方向，使得工作台40相对于机座20而言，工作台40及工件的重量所产生的重力亦将不会产生旋转力矩，进而整体的架构配置可有效降低机台的悬臂梁效应。此外，由于该工作台40是于顶面以垂直方向承置工件50，使得工作台40及工件50的重量所产生的重力相对于机座20而言，是不会产生旋转力矩，因此当工作台40承置工件50升降到任何高度位置时，工作台40及工件50的重量所产生的重力，都不会因高度的变化而使工作台40产生不同程度的悬臂梁效应，进而工作台40可平稳的作垂直方向的加工进给位移，达到大幅提升加工精度及加工稳定性。此外，本发明由于该工作台40架设于机座20的侧面并于顶面以垂直方向承置工件50，使得工作台40可大幅降低其设置的高度位置，并有效降低整体的重心位置，此即可有效增加整体的稳固性，进而机座20可采用刚性较佳的方形体，于操作使用时，该方形体的机座20即不易随着地面的高低起伏而扭曲变形，以确保机台的水平度及垂直度，进而达到大幅提升加工精度及加工稳定性的实用目的。
请参阅图7所示，本发明于进行加工作业时，其是以第一位移机构34及第二位移机构36驱动该主轴座30及加工主轴31作第一、二水平方向的加工进给位移，并以升降机构43驱动工作台40作垂直方向的加工进给位移，而以加工主轴31上的刀具60于工件50上进行加工作业，由于该工作台40的升降座41系利用第三滑轨组42的第三滑块422沿着第三滑轨421作垂直方向位移，因此当工作台40位移至不同高度位置时，该工作台40即便因刀具60进给受力而产生微小的旋转力矩时，由于该工作台40与机座20间保持于一固定的架置距离Ｌ，而于加工受力过程中，可使该工作台40于不同高度位置所产生的振动幅度一致，并使得工作台40于机座20的侧面平稳的作加工进给位移，进而达到大幅提升加工稳定性的实用目的。
据此，本发明实为一深具实用性及创造性的设计，然而未见有相同的产品及刊物公开，从而允符发明专利申请要件，故依法提出申请。

Claims (10)

1.一种卧式加工机，其特征在于，包含有：
机座，设有顶面及侧面，该顶面设有至少一水平方向配置的滑轨组，该侧面则设有至少一垂直方向配置的滑轨组；
主轴座，架设于机座顶面的滑轨组，并且该主轴座装设有至少一加工主轴，该主轴座是以至少一位移机构驱动作至少一水平方向的位移作动；
工作台，设有一升降座，并以该升降座架设于机座侧面的滑轨组，该工作台的顶面供承置工件，并以一升降机构驱动作垂直方向的位移作动。
2.根据权利要求1所述的卧式加工机，其特征在于，该机座的顶面凸设有第一架置部，并于该第一架置部上装设有该机座顶面的滑轨组。
3.根据权利要求1所述的卧式加工机，其特征在于，该机座是于顶面设有以第一水平方向配置的第一滑轨组，以供架设一移动座，该移动座以第一位移机构驱动作第一水平方向的往复位移，另该移动座上设有以第二水平方向配置的第二滑轨组，以供架设主轴座，该主轴座并以第二位移机构驱动作第二水平方向的往复位移。
4.根据权利要求3所述的卧式加工机，其特征在于，该第一位移机构是于机座与移动座间架设一第一马达及一由该第一马达驱动旋转的第一螺杆，并于该第一螺杆上设有连接于该移动座的第一螺套。
5.根据权利要求3所述的卧式加工机，其特征在于，该第二位移机构是于移动座与主轴座间架设一第二马达及一由该第二马达驱动旋转的第二螺杆，并于该第二螺杆上设有连接于该主轴座的第二螺套。
6.根据权利要求3所述的卧式加工机，其特征在于，该第一滑轨组设有第一滑轨及第一滑块，该第二滑轨组则设有第二滑轨及第二滑块。
7.根据权利要求1所述的卧式加工机，其特征在于，该机座的侧面凸设有第二架置部，并于该第二架置部上装设有该机座侧面的滑轨组。
8.根据权利要求1所述的卧式加工机，其特征在于，该机座是于侧面设有以垂直方向配置的第三滑轨组，以供架设工作台的升降座，该升降座以升降机构驱动作垂直方向的往复位移。
9.根据权利要求8所述的卧式加工机，其特征在于，该升降机构是于机座与升降座间架设一第三马达以及一由第三马达驱动旋转的第三螺杆，并于该第三螺杆上设有连接于该升降座的第三螺套。
10.根据权利要求1所述的卧式加工机，其特征在于，该机座为方形体。
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