CN107921592B - 机床 - Google Patents

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Abstract

机床的特征在于具备：槽(3)，其回收切屑；移动体(27)，其在床身(13)上沿槽(3)的长度方向移动，处于槽(3)的上方，由第一梁部件(27c)、第二梁部件(27d)以及连结两者的连结部件(27e)构成，形成有从上方朝上述槽侧开口的空洞；第一导向件(29a)，其支承移动体(27)而使之能够沿上述槽的长度方向移动；第二导向件(29b)，其隔着槽(3)与第一导向件(29a)相向，支承移动体(27)而使之能够沿槽(3)的长度方向移动；摆架(33)，其在移动体(27)的空洞内利用与槽的长度方向平行的旋转轴而能够旋转，两端由第一梁部件(27c)、第二梁部件(27d)支承。

Description

机床
技术领域
本发明涉及使工件与刀具相对移动而对工件进行加工的机床。尤其是，涉及不会使刚性降低且切屑的排出性及作业者的接近性良好的加工中心等。
背景技术
在专利文献1中公开了图1所示那样的5轴的立式加工中心。该现有技术的加工中心具备：成为基台的床身13；竖立设置于床身13的立柱15；配置于在床身13上朝左右移动的移动体27的旋转工作台35；支承主轴25的主轴头21；在立柱15的左侧面支承主轴头21而使其能够沿Z轴方向上下移动的床鞍17。在床身13之上延伸设置有一对轨道29a、29b，移动体27设置成能够沿轨道29a、29b在床身13上沿左右方向往复移动。移动体27的至少一部分能够进入立柱15内的隧洞部15c。
如图2所示那样，移动体27具有一对支柱27a、27b而形成为大致U字形，在移动体27的支柱27a、27b上利用摆动轴31a、31b能够旋转地支承有摆架33。在摆架33上设置有固定工件的旋转工作台35。当对固定于旋转工作台35的工件进行加工时，在移动体27中，无论如何都会在图2的区域S堆积有切屑，在切屑排出性存在问题。另外，在现有技术中，由于不得不在床身上部的近前侧设置切屑排出口，所以在收集、清扫切屑时切屑排出口从切屑的堆积位置离开，操作很麻烦。
在专利文献2、3中，公开了在工件工作台之下设置了切屑排出用槽的构成，工作台的直动轴驱动机构存在于工件工作台之下的槽之中，或是支承工件工作台的工作台架台等结构物存在于排出区域，会阻碍切屑的排出，因而切屑会发生堆积而导致切屑排出性变差。另外，在专利文献4中，公开了在工件工作台之下设置了渠道状的切削屑空间的通用机床。在该现有技术中，在作为悬臂式倾斜工作台的悬臂式结构中，倾斜轴旋转体的刚性降低，而且工件倾斜而倒向立柱的方向，在操作者的近前无法倾斜，因而在切屑的收集及清扫等时操作者相对工件及工作台的接近性变差。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2009/144831号小册子
专利文献2：日本特开平09-309042号公报
专利文献3：日本特开平01-146631号公报
专利文献4：日本特开2013-158908号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明以解决上述现有技术的问题作为技术课题，其目的在于提供不会使刚性降低且切屑的排出性良好的机床。
用于解决课题的方案
为了达成上述目的，根据本发明，提供一种机床，该机床使刀具与工件相对移动并对该工件进行加工，其特征在于，具备：槽，该槽设置在床身上，回收切屑；移动体，该移动体处于上述槽的上方，在上述床身上沿槽的长度方向移动，由第一梁部件、第二梁部件以及连结两者的连结部件构成，形成有从上方朝上述槽侧开口的空洞；第一导向件，该第一导向件配置在上述床身上且与上述槽的长度方向平行，沿上述槽的长度方向对上述移动体进行移动导向；第二导向件，该第二导向件配置在上述床身上且与上述槽的长度方向平行，隔着上述槽与上述第一导向件相向，沿上述槽的长度方向对上述移动体进行移动导向；以及摆架，该摆架在上述移动体的空洞内部利用与上述槽的长度方向平行的旋转轴而能够旋转，两端被上述第一梁部件、上述第二梁部件支承，具有工件工作台。
发明的效果
根据本发明，由于在移动体的空洞内支承具有工件工作台的摆架，所以，刚加工完后的切屑或堆积在工件工作台上的切屑直接落入槽内而不会滞留于移动体。由此，能够在维持支承摆架两端的结构的同时排除掉切屑堆积的原因。另外，由于是容易使切屑落入到槽内的倾斜摆动的工件工作台，所以能够提供考虑了扫除时操作者的操作性的机床。
附图说明
图1是专利文献1的现有技术的机床的主视图。
图2是现有技术的移动体的立体图。
图3是本发明的一个实施方式的机床的立体图。
图4是本发明的一个实施方式的机床的立体图。
图5是本发明的一个实施方式的机床的主视图。
图6是本发明的一个实施方式的机床的侧视图。
图7是本发明的一个实施方式的机床中A轴旋转了90°的侧视图。
具体实施方式
以下，参照图3～7来说明本发明的一个实施方式。
本发明的一个实施方式的机床11如图3所示那样，作为主要构成要素具备：成为基台的床身13；设置于床身13上对切屑进行回收的槽3；竖立设置于床身13的斜面形状的立柱15；配置成在立柱15上能够沿前后方向移动的床鞍17；相对于床鞍17上下移动的主轴台22；支承主轴25使其能够围绕铅直轴线(Z轴)旋转的主轴头21；在床身13上沿左右方向移动并具有旋转工作台35的移动体27。关于移动体27的构成将在后叙述。在主轴台22上设置有主轴头21，在主轴25上安装刀具T(未图示)。
在本实施方式中，如图3所示那样，作为工件工作台的旋转工作台35相对于床身13沿左右方向的X轴方向移动，在与X轴以及主轴25的Z轴分别垂直的方向定义Y轴。移动体27具备利用与X轴平行的旋转轴支承两端而能够在A轴方向(也即在围绕A轴的方向)旋转的摆架33，旋转工作台35设置于摆架33而能够在C轴方向(也即在围绕C轴的方向)旋转。因此，移动体27沿着作为床身13的左右方向的X轴方向移动，床鞍17沿着前后方向的Y轴方向移动，主轴头21沿着上下的Z轴方向移动。C轴、A轴如通常那样定义。所谓槽3的长度方向在这里是指相对于床身13而言的左右方向的X轴方向。还需说明的是，本发明也可以是在旋转工作台35的前后方向定义X轴而在与X轴以及Z轴垂直的方向定义Y轴的机床。工件工作台也未必是旋转工作台。在工作台上固定托盘P或工件等。
立柱15的上部的上表面形成为斜面形状，以立柱15的加工区域侧位于下侧的方式倾斜，设置有2根线性导向轨道。作为这些轨道，在立柱15的倾斜上侧安装有第一Y轴导向件19a，在立柱15的倾斜下侧安装有第二Y轴导向件19b。在第一Y轴导向件19a、第二Y轴导向件19b之间设置有Y轴进给机构。Y轴进给机构具有在Y轴方向延伸设置的滚珠丝杠(未图示，设置于立柱)以及与滚珠丝杠的一端连结的Y轴进给马达(未图示)，床鞍17具有与上述滚珠丝杠卡合的螺母(未图示)。以下将这样的进给机构称为直动轴驱动机构。
在床鞍17左侧侧面(加工区域侧)，延伸设置有一对Z轴导向件23a、23b，主轴台22以能够沿着Z轴导向件23a、23b沿上下方向往复移动的方式安装于床鞍17。在床鞍17和主轴台22上作为Z轴进给机构设有直动轴驱动机构。
在床身13之上，延伸设置有后方侧的第一X轴导向件29a、前方侧的第二X轴导向件29b，移动体27设置成能够沿着第一X轴导向件29a、第二X轴导向件29b在床身13上往复移动。在床身13与移动体27之间，且在不与槽3重叠的位置上，作为X轴进给机构设有直动轴驱动机构39(参照图6)。即，直动轴驱动机构39设置在第一X轴导向件29a与槽3之间的床身上。利用直动轴驱动机构39，移动体27的一部分能够进入到立柱15内的形成为拱状的隧洞部7。
直动轴驱动机构39在图6中设置在移动体27的后方侧，但未必限定于此。也可以设置在前方侧、即第二X轴导向件29b与槽3之间的床身上，还可以设置于双方。当设置在后方侧的第一X轴导向件29a与槽3之间的床身上时，从切屑的排出性及操作者的操作性来看是更为优选的。
如图3所示那样，移动体27由左侧的第一梁部件27c、右侧的第二梁部件27d以及连结两者的前后的连结部件27e、27e构成，从上方观察时构成为在中央形成了空洞H的大致四边形(可以说是日语中的“ロ”字)。在本实施方式中，在沿左右方向移动的X轴移动体27中，在中央开设有空洞H或贯通孔。在A轴方向旋转的摆架33配置在”ロ”字的开口的上方。由此，堆积的切屑直接落下到槽3内。
在床身13上，呈槽状形成有在X轴方向回收切屑的槽3，该槽3内置有由板金制成的切屑接收件43(图6)。所谓槽3的长度方向是指与X轴方向平行的方向。在本实施方式中，槽3形成为截面呈长方形的槽，中心对称面为O。槽3的截面并不限定于长方形，也可以是其他任意的形状。移动体27的中央的空洞H从上朝该槽3侧开口，形成为切屑直接落下到槽3内。在移动体27的左侧第一梁部件27c、右侧第二梁部件27d分别以一体方式或分体方式固定有支柱27a、27b。在此，左侧第一梁部件27c是包含支柱27a的构成，右侧第二梁部件27d是包含支柱27b的构成。
在移动体27的支柱27a、27b上，利用摆动轴31a、31b(图5)以能够在A轴方向旋转的方式支承有摆架33。在摆架33上，以能够在C轴方向旋转的方式设置有固定工件或托盘P的旋转工作台35。前后的连结部件27e、27e可以设置成覆盖第一X轴导向件29a、第二X轴导向件29b的上方，不干涉槽3。为了使切屑良好地被排出，在前后的连结部件27e、27e上设有图6所示的倾斜面罩41。在移动体27的外侧也同样，将倾斜面罩41形成为伸缩罩，覆盖第一X轴导向件29a、第二X轴导向件29b的上方。即，将切屑向槽3引导的倾斜面罩41配置成覆盖直动轴驱动机构39、第一X轴导向件29a、第二X轴导向件29b。作为移动体27的外侧的倾斜面罩41举例说明了伸缩罩，但移动体27的外侧的倾斜面罩41也可以是固定于连结部件27e、27e的一体的板金罩，还可以是卷绕式的罩或波纹式的罩。
摆架33和旋转工作台35的宽度大致相同，故而切屑不会堆积而是直接落下到槽3内。因此，如图2那样，切屑不会在区域S发生堆积。由于利用摆动轴31a、31b支承摆架33使其在A轴方向旋转，所以如图7所示那样，在操作者的近前侧能够使固定工件W的旋转工作台35翻倒90°左右。由此，操作者容易对工件W进行扫除，扫除时的切屑也能直接落到槽3的中央附近。切屑沿着向槽3进行引导的倾斜面罩41落下到槽3的切屑接收件43以后，利用传送带(未图示)或喷流被收集到容器47内。
如图6所示那样，使摆架33在A轴方向旋转的摆动轴31a、31b也可以形成为，相对于槽3的长度方向的中心(是指中心对称面)O，朝向与操作者相反的一侧偏置(图6的k)，被上述第一梁部件27c、上述第二梁部件27d支承。A轴的旋转中心偏靠后方，因而，切屑掉落的空洞H在操作者侧扩大。进而，可以将旋转工作台35的上表面设在A轴旋转中心的附近。这样，如图7所示那样，当操作者对旋转工作台上表面或工件W进行清洗时，仅通过使A轴倾转90度，将工件W保持在近前侧，从而工件W位于槽3的上方的中央附近，若清扫切屑则切屑就会直接落下到槽3。不仅如此，还提高了作业者的接近性。另外，由于A轴的旋转中心偏靠后方而使重心位置偏靠后方，所以重心位置与X轴进给机构的直动轴驱动机构39的距离变短，机械刚性也得到提高。
在图3的实施方式中，移动体27由左侧的第一梁部件27c、右侧的第二梁部件27d以及连结两者的前后的连结部件27e、27e构成。相对于此，作为图4的另一个实施方式，省略了前侧的连结部件27e。此时，由于近前侧的空洞H变得更大，所以切屑的排出性和操作者的操作性变得更为良好。因此，连结部件27e并不限于多个，也可以如图4那样为单个连结部件来连结第一梁部件27c、第二梁部件27d，这也包含于本发明。连结部件27e可以设置在第一X轴导向件29a的上部。其他的构成与图3的实施方式相同。
还需说明的是，本发明的技术范围并不限定于上述的一个实施方式，在不脱离本发明的构思的范围内，包括对上述的一个实施方式施加了各种变更的构成。即，以一个实施方式列举的具体构成只不过是一例而已，能够进行适当变更。
附图标记说明
3槽
11机床
13床身
15立柱
17床鞍
19a、19b第一Y轴导向件、第二Y轴导向件
21主轴头
22主轴台
25主轴
27移动体
27a、27b支柱
27c第一梁部件
27d第二梁部件
27e连结部件
33摆架
35旋转工作台

Claims (4)

1.一种机床，该机床使刀具与工件相对移动并对该工件进行加工，其特征在于，具备：
槽，该槽设置在床身上，回收切屑；
移动体，该移动体处于上述槽的上方，在上述床身上沿槽的长度方向移动，由第一梁部件、第二梁部件以及连结两者的连结部件构成，形成有从上方朝上述槽侧开口的空洞；
第一导向件，该第一导向件配置在上述床身上且与上述槽的长度方向平行，沿上述槽的长度方向对上述移动体进行移动导向；
第二导向件，该第二导向件配置在上述床身上且与上述槽的长度方向平行，隔着上述槽与上述第一导向件相向，沿上述槽的长度方向对上述移动体进行移动导向；以及
摆架，该摆架配置在上述移动体的空洞内部，具有工件工作台，
上述第一梁部件是设在上述第一导向件与上述第二导向件之间的梁，且由上述第一导向件和上述第二导向件沿上述槽的长度方向进行移动导向，上述第二梁部件是设在上述第一导向件与上述第二导向件之间的梁，且由上述第一导向件和上述第二导向件沿上述槽的长度方向进行移动导向，
上述摆架利用与上述槽的长度方向平行的旋转轴而能够旋转，旋转轴的两端被上述第一梁部件以及上述第二梁部件支承，
上述摆架的上述旋转轴相对于上述槽的长度方向的中心向与操作侧相反的一侧偏置。
2.如权利要求1所述的机床，其特征在于，
上述移动体使上述第一梁部件、上述第二梁部件以及两个上述连结部件包围上述空洞而构成为四边形。
3.如权利要求1或2所述的机床，其特征在于，
驱动上述移动体的直动轴驱动机构配置在上述第一导向件或上述第二导向件与上述槽之间的上述床身上。
4.如权利要求3所述的机床，其特征在于，
以覆盖上述直动轴驱动机构、上述第一导向件以及上述第二导向件的方式配置有倾斜面罩，该倾斜面罩将由刀具产生的工件的切屑向上述槽引导。
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