CN105904268B - 机床 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种机床，其具备：主轴头，其将主轴支撑为能够旋转自如，并上下移动；转塔式工具更换装置，其在周向配设有多个把手，通过各把手能够保持多个安装于上述主轴的工具，并且被轴支撑为能够绕预定的旋转轴旋转自如；以及车削工具支架装配单元，其将保持车削用工具的车削工具支架安装为能够装卸，将上述车削工具支架装配单元固定为相对于上述主轴头不改变位置以及姿势。

Description

机床
技术领域
本发明涉及机床，尤其涉及具备车削工具支架装配单元的机床。
背景技术
图1是表示工作台移动式的转塔式机床的图。在立柱1经由直动式引导件9而安装有被支撑为能够向主轴7的轴向(Z方向、纸面上下方向)移动的主轴头2。在主轴头2安装有主轴单元8。在设置于主轴单元8的主轴7装配有能够通过工具更换装置(转塔)3而更换的各种工具4。工具4与主轴7一同以各种旋转速度旋转，并相对于固定在与主轴7的方向正交且被支撑为能够向相互正交的两个方向(X、Y方向、纸面左右方向和与同纸面垂直的方向)移动的工作台5上的工件6，进行与加工的种类相应的各种相对移动来进行加工(参照日本特开2004-74335号公报)。
在工具4切削工件6的过程中，设置于防溅板10的开闭门11被关闭，由切削液泵13经由切削液软管12从切削液箱13b供给的切削液从安装于切削液软管12的端部的喷嘴12b朝向装配于主轴7的旋转的工具4排出。从加工位置以液状流出的切削液沿着防溅板10的内壁流下，而被回收于未图示的切削液箱。成为如下结构，变成微细的雾状的切削液与从机械下部的开口部向防溅板10内被吸入的空气一同向机械上部的管道14被送出。
存在通过转塔式机床进行车削加工以及磨削加工的情况。在该情况下，通常将使工件6旋转的旋转装置安装在工作台5上，在转塔式机床的主轴7装配车削工具来对上述工件进行加工的方法。
另一方面，在日本特开2012-210681号公报公开了如下技术，即在对X、Y、Z方向的各马达的驱动进行控制，从而能够使主轴头(Spindle head)向基座上的任意的位置移动的立柱移动式的转塔式机床中，不将车削工具装配于主轴，而在与主轴同步移动的主轴头固定车削工具，从而进行车削加工。此外，日本特开2012-210681号公报所公开的机床具备设置于地面的基座、经由Y方向移动装置而设置于该基座上的托架、经由X方向移动装置而设置于该托架上的立柱、以及经由Z方向移动装置而设置于该立柱的前表面的主轴头。
转塔式机床中的车削加工通常为在主轴使用车削工具的加工方法，但最近，由于车削工具的发达，进给速度的高输送化正在进展。然而，为了进行高速加工而在主轴装配车削工具的加工存在仅能够进行轻切削的加工的问题。
另外，在日本特开2012-210681号公报所公开的转塔式机床中，车削工具由固定机构固定于主轴头，该固定机构相对于主轴头移动，从而防止车削工具与工件干涉、加工工件的加工区域缩小，但存在结构复杂化的问题，并且，存在无法向车削工具前端供给切削液的问题。
另外，在日本特开2012-210681号公报记载了使用将车削工具保持为能够装卸的保持工具，但具体的结构并未公开，从而存在无法向车削工具前端供给切削液的问题。
发明内容
因此，鉴于上述现有技术的问题点，本发明的目的在于提供一种机床，在主轴头设置车削工具支架装配单元，从而防止安装于转塔式工具更换装置的加工工具的重量、加工工具根数增加，进而能够防止加工工件的加工区域缩小。
另外，本发明的其他的目的在于提供一种能够向车削工具的前端供给冷却剂的机床。
另外，本发明的其他的目的在于提供一种能够确认车削工具支架是否密接于车削工具支架装配单元的机床。
另外，本发明的其他的目的在于提供一种车削工具支架装配单元能够通过液压控制进行车削工具支架的夹紧与解除夹紧的机床。
另外，本发明的其他的目的在于提供一种能够通过机器人进行车削工具支架的更换作业的机床。
另外，本发明的其他的目的在于提供一种车削工具支架装配单元不与在基于转塔式工具更换装置的工具更换时被更换的工具干涉的机床。
本发明的机床的特征在于，具备：将主轴旋转自如地支撑并上下移动的主轴头；在周向配设有多个把手而能够通过各把手保持多个装配于上述主轴的工具并且被轴支撑为能够绕预定的旋转轴旋转自如的转塔式工具更换装置；以及将保持车削用工具的车削工具支架能够装卸地安装的车削工具支架装配单元，将上述车削工具支架装配单元以相对于上述主轴头不改变位置以及姿势的方式进行固定。
通过本发明的结构，防止安装于转塔式工具更换装置的加工工具的重量、加工工具根数增加，从而能够防止加工工件的加工区域缩小。
上述车削工具支架装配单元也可以具有用于进行上述车削工具支架的夹紧以及解除夹紧的各个液压插入口。由此，车削工具支架装配单元能够通过液压控制进行车削工具支架的夹紧与解除夹紧。
上述车削工具支架装配单元也可以具有用于向上述车削工具前端供给冷却剂的冷却剂插入口。由此，能够向车削工具的前端供给冷却剂。
上述车削工具支架装配单元也可以具有用于进行上述车削工具支架的密接确认的空气插入口。由此，能够确认车削工具支架是否密接于车削工具支架装配单元。
车削工具支架向上述车削工具支架装配单元的装卸也可以通过机器人或者装填器来进行。由此，能够通过机器人进行车削工具的更换作业。
上述车削工具支架装配单元也可以设置于在基于上述工具更换装置的工具更换时不产生干涉的区域。由此，车削工具支架装配单元能够不与在基于转塔式工具更换装置的工具更换时被更换的工具干涉。
附图说明
本发明的上述以及其他的目的以及特征通过参照附图的以下的实施例的说明而变得清楚。其中：
图1是表示转塔式机床的图。
图2是表示将车削工具支架装配单元固定于主轴头的状态的图。
图3是从机床的侧面观察将车削工具支架装配单元固定于主轴头的状态的图。
图4是表示将车削工具支架装配单元与外部设备连接的配管的图。
图5是对车削工具支架装配单元的夹紧动作与解除夹紧动作进行说明的图。
图6是对使用机器人更换车削工具支架进行说明的图。
图7是表示利用车削工具支架更换用机械手进行的车削工具支架的把持方法的图。
具体实施方式
以下，结合附图对本发明的实施方式进行说明。
转塔式机床如在背景技术中说明的那样，存在例如专利文献1所记载的工作台移动式的转塔式机床和例如专利文献2所记载的立柱移动式的转塔式机床。
转塔式工具更换装置是在外周配设有多个把手并通过各把手能够保持多个安装于上述主轴的工具，并且被轴支撑为能够绕预定的旋转轴旋转自如的装置。
具备本发明的车削工具支架装配单元的机床也能够构成为专利文献1所公开的工作台移动式的转塔式机床以及专利文献2所公开的立柱移动式的转塔式机床中的任一个。此处，参照图1所示的工作台移动式的转塔式机床对本发明的实施方式进行说明。
图2是表示固定于主轴头的车削工具支架装配单元的图。另外，图3是从机床的侧面观察将车削工具支架装配单元固定于主轴头的状态的图。旋转工作台15被载置在工作台5上。工作台5能够在与主轴7的轴向正交的方向上向相互正交的X、Y方向移动。主轴头2能够向作为主轴7的轴向的Z方向移动。如图1所示，在转塔式机床中，在立柱1经由直动式引导件9而安装有被支撑为能够向主轴7的轴向(Z方向)上下移动的主轴头2，因此主轴7与主轴头2同步移动。
在本发明的实施方式中，在与主轴7同步移动的主轴头2安装有车削工具支架装配单元16。车削工具支架装配单元16在通过工具更换装置(转塔)3而在与主轴7之间进行工具更换时的不产生干涉的区域安装于主轴头2。车削工具支架装配单元16以姿势以及位置相对于主轴头2不变化的方式被螺栓等固定机构安装。如图2、图3所示，车削工具支架装配单元16固定于在基于工具更换装置3的工具更换时不产生干涉的区域，换句话说主轴7与立柱1的前表面之间亦即主轴头2的下方的区域。
在车削工具支架装配单元16装配车削工具支架17，在对工件6进行车削加工的情况下，不在主轴7安装工具4。另一方面，当在主轴7安装工具4对工件6进行加工的情况下，不在车削工具支架装配单元16装配车削工具支架17。
车削工具支架装配单元16能够对车削工具支架17进行夹紧以及解除夹紧。利用车削工具支架装配单元16进行的夹紧以及解除夹紧的动作能够通过液压控制进行。使用图5对车削工具支架装配单元16的构造进行说明。在车削工具支架17的前端安装有车削加工用的工具(车削工具)。通过装配于车削工具支架17的前端的车削加工用的工具能够对安装于旋转工作台15上的工件6进行车削加工。
图4是表示将车削工具支架装配单元与外部设备连接的配管的图。从设置于车削工具支架装配单元16的解除夹紧用液压插入口18和夹紧用液压插入口19供给来自液压装置(未图示)的液压，从而能够进行车削工具支架17的夹紧以及解除夹紧。
另外，在车削工具支架装配单元16设置超高压冷却剂插入口20，从而能够经由车削工具支架装配单元16向装配于车削工具支架17的前端的车削工具供给高压冷却液。如上，在车削工具支架装配单元16配设高压冷却剂的配管，从而能够自由地实施向车削工具支架17的前端的车削工具供给切削液(高压冷却剂)。
另外，为了对在车削工具支架装配单元16是否能够正常地夹紧车削工具支架17进行检查，设置有工具支架密接确认用空气插入口21，从而能够通过来自压力传感器(未图示)的检测信号进行密接确认。
图5是对车削工具支架装配单元的夹紧动作(左半图)与解除夹紧动作(右半图)进行说明的图。如图5所示，车削工具支架装配单元16通过解除夹紧用液压插入口18施加液压，使活塞22下降，打开拉杆23(解除夹紧动作24)，从而能够取下车削工具支架17，在更换车削工具支架17后，从夹紧用液压插入口19施加液压，使活塞22上升，从而开始夹紧动作25。
车削工具支架17向车削工具支架装配单元16的固定方法除了上述液压装置以外，也可以是气动的夹紧方法、手动的固定方法等已知方法中的任一个。在车削工具支架装配单元16，在车削工具的加工结束后，进行切屑进入防止用的专用盖(填密工具)的安装，从而能够遮挡切屑进入车削工具支架装配单元16内，并且能够消除使用了转塔式机床主体的主轴7的切削加工时的工具干涉、加工区域干涉。
图6是对使用机器人更换车削工具支架进行说明的图。车削工具支架17能够使用安装有车削工具支架更换用机械手27的机器人26或者装填器(未图示)自动地进行工具更换。机器人26或者装填器设置于机床的机内或者机外。
图7是表示利用加工工具支架更换用机械手进行的车削工具支架的把持方法的图。在安装于机器人26的车削工具支架更换用机械手27的前端安装有可动式机械手爪28，从而能够对车削工具支架17进行把持。即，储存于外部储藏库(未图示)的车削工具支架17能够通过机器人26的车削工具支架更换用机械手27或者装填器而安装于车削工具支架装配单元16。被安装的车削工具支架17在加工结束后通过机器人26或者装填器返回外部储藏库，能够选择接下来的车削用工具，并反复进行该动作。
在本转塔式机床的车削加工装置中，在主轴头2设置专用的车削工具支架装配单元16，从而防止安装于工具更换装置3的加工工具的重量、加工工具根数增加，形成能够装卸车削工具支架17的结构，从而能够缓和加工区域的限制。
另外，将车削工具支架装配单元16固定于主轴头2，从而能够增大车削工具支架17的保持力，进而能够进行高速重切削加工。另外，通过向车削工具前端供给高压冷却剂，从而容易抑制加工工具(车削工具)的发热并且进行切屑的排出。另外，使用机器人26或者装填器中的自动工具更换方式，从而能够实现完全无人化。
作为结果，能够提高工具寿命的长寿命化、加工精度，另外，也带来机床用切削工具成本的减少(资源减少)。如以往的机床那样，在多个机床中的工序分割加工方法中，关于加工精度的维持，通过使用多个机械，也无法稳定加工，这是现状。另一方面，本申请发明的实施方式的机床是通过单机进行所有加工，从而也包含能够实现加工时间的缩短、机械设备费用的减少以及人工费的大幅度的减少，从而成为对环境问题负担小的机床。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述的实施方式的例子，施加适当的变更，从而能够在其他的方式下实施。

Claims (7)

1.一种机床，其特征在于，具备：
将主轴旋转自如地支撑并上下移动的主轴头；
在周向配设有多个把手而能够通过各把手保持多个装配于上述主轴的工具并且被轴支撑为能够绕预定的旋转轴旋转自如的转塔式工具更换装置；以及
将保持车削用工具的车削工具支架能够装卸地安装的车削工具支架装配单元，
上述车削工具支架装配单元设置于在利用上述转塔式工具更换装置进行的工具更换时不产生干涉的区域，并且设置于上述主轴与形成为使上述主轴垂直地移动的立柱的前表面之间亦即上述主轴头的下方的区域，
将上述车削工具支架装配单元以相对于上述主轴头不改变位置以及姿势的方式进行固定。
2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，
上述车削工具支架装配单元具有用于进行上述车削工具支架的夹紧以及解除夹紧的各个液压插入口。
3.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，
上述车削工具支架装配单元具有用于向上述车削工具前端供给冷却剂的冷却剂插入口。
4.根据权利要求2所述的机床，其特征在于，
上述车削工具支架装配单元具有用于向上述车削工具前端供给冷却剂的冷却剂插入口。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的机床，其特征在于，
上述车削工具支架装配单元具有用于进行上述车削工具支架的密接确认的空气插入口。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的机床，其特征在于，
车削工具支架向上述车削工具支架装配单元的装卸能够通过机器人或者装填器来进行。
7.根据权利要求5所述的机床，其特征在于，
车削工具支架向上述车削工具支架装配单元的装卸能够通过机器人或者装填器来进行。
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