CN108430677A - 立式车床 - Google Patents

Abstract

一种立式车床，包括：主轴箱，其设置在底座的上侧，并且能够沿横向方向(X)和竖直方向(Z)移动；主轴，其被所述主轴箱可转动地支撑；工件卡盘，其设置在所述主轴的下端部；主轴驱动电机，其用于可转动地驱动所述主轴；转塔支架，其设置为能够沿着与横向方向(X)和竖直方向(Z)正交的纵向方向(Y)移动；执行器，其用于沿纵向方向(Y)移动所述转塔支架；转塔(74)，其具有工具安装部(84)，所述工具安装部(84)设置于多个圆周位置，所述转塔(74)能够围绕沿纵向方向(Y)的轴线可转动转位地被所述转塔支架支撑；以及多个加工工具(90a、90b、92a、92b)，其沿纵向方向(Y)彼此分离地连接在每个工具安装部(84)上。

Description

立式车床

技术领域

本公开涉及一种立式车床，其包括可垂直移动的主轴箱、由该主轴箱支撑的主轴、设置在该主轴上的工件卡盘、可转动转位的转塔、以及连接至该转塔的加工工具。

背景技术

立式车床是指由主轴箱支撑的主轴具有竖直轴线的车床。在工件被设置在主轴上的工件卡盘保持的状态下，当主轴或者处在主轴下方的加工工具被可转动地驱动以使主轴相对于加工工具相对移动时，工件被加工工具加工。

专利文献1公开了一种立式车床，其中，主轴的下方设置有转动的转塔。沿转塔的圆周方向相互分离地设置有多种类型的加工工具(例如端铣刀和钻刀)。转动转塔以将期望的加工工具朝向工件。

专利文献2公开了一种立式车床，该立式车床包括设置于主轴下方的转动的转塔。加工工具连接至该转塔。该立式车床还包括可移动平台，该可移动平台相对于床身沿X轴方向可移动。该主轴被设置为沿可移动平台的Z轴方向可移动。嵌入主轴箱内的主轴由电机可转动地驱动。

专利文献3公开了一种切削工具，其固定在加工工具的工具架上。该切削工具包括油剂供给通道，该油剂供给通道沿大致方柱形的柄的纵向方向设置。油剂供给单元连接至供给通道的位于柄的后端的开口端。柄的顶端设置有朝向切削刃的顶端延伸的延伸部。该延伸部与供给通道连通，以将切削油剂朝向切削刃喷射。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP 2007-118182A

专利文献2：JP 3802627B

专利文献3：JP H08-25109A

发明内容

技术问题

在立式车床中，当连接至转塔的当前使用的加工工具的刀刃由于刀刃断裂而变得不能使用时，需要使用新的加工工具替换当前使用的加工工具。如果沿着圆周方向在转塔上的某些位置设置相同类型的多个加工工具，就能够在不需要停止机床的情况下通过转动转塔而用新的加工工具替换当前使用的加工工具。然而，为了增强性能，期望进一步提高可维护性。

本公开的目的在于提供一种能够提高性能的立式车床。

解决问题的技术方案

根据本公开的立式车床包括：底座；主轴箱，其设置在所述底座的上方，并且沿横向方向和竖直方向可移动；以及主轴，其相对于所述主轴箱围绕沿竖直方向的轴线被可转动地支撑。所述立式车床还包括：工件卡盘，其设置在所述主轴的下端部，以使所述工件卡盘将工件可拆卸地保持；主轴驱动电机，其可转动地驱动所述主轴；转塔支架，其设置为相对于所述底座沿垂直于所述横向方向及所述竖直方向的前后方向可移动。所述立式车床还包括：执行器，其固定在所述底座上，以沿所述前后方向移动所述转塔支架；转塔，其包括多个工具安装部，所述多个工具安装部设置在圆周方向上的多个位置处，所述转塔围绕沿所述前后方向的轴线可转动转位地被所述转塔支架支撑；以及多个加工工具，其沿前后方向彼此分离地连接在所述多个工具安装部上。

发明的有益效果

根据本公开的立式车床能够通过利用执行器将转塔沿前后方向移动而使加工工具被另一个加工工具所替换，从而进行加工操作，以此提高性能。

附图说明

图1A是根据本公开的一个实施例的立式车床的正视图；

图1B是示出了被立式车床部分地加工的工件的图；

图2是图1A的俯视图；

图3A是沿图1A中的线A-A截取的横截面视图；

图3B是在图3A中以箭头B所示的方向观察并将一些部分省略的转塔的透视图；

图4是示出了主轴下方的加工工具处在从图3A中的位置沿前后方向改变后的位置下的图；

图5是沿图4中的线C-C截取的横截面视图；

图6是图3A中的部分D的具有局部横截面视图的放大视图；

图7是从图6中的左侧向右侧观察而得到的图；

图8A是沿图6中的线E-E截取的横截面视图；

图8B是图8A中的部分F的放大视图；

图9是沿图6中的线G-G截取的横截面视图；

图10是沿图7中的线H-H截取的横截面视图；

图11是示出了用于将切削油剂供给至多个加工工具的液压回路的图；

图12是沿图8B中的线J-J截取的横截面视图；

图13是当转塔开始转动以进行转位时与图12相对应的图；

图14是与图3B相对应的根据本公开的另一个实施例的立式车床的图；

图15是示出了根据本公开的另一个实施例的立式车床的钻削工序的图，其中，在添加有用于钻削工件的工具的结构中，在对工件的外圆周面进行加工之后实施钻削；

图16是沿图15(c)中的线K-K截取的横截面视图；

图17是示出了根据本公开的另一个实施例的立式车床的正视图，其中，该立式车床处在添加有椭圆加工工具以对工件的圆柱形外圆周面进行椭圆加工的结构中，并且立式车床的一些部分被省略；

图18是示出了在图17所示的结构中，在对工件进行槽的精加工之后，对工件的圆柱形外圆周面实施的椭圆加工工序的图；

图19是从图18(b)中的左侧向右侧观察而得到的图；

图20是示出了根据本公开的另一个实施例的立式车床的定位工序的图，该立式车床处在添加有销孔加工单元以对工件的销孔进行精加工以取代转塔的结构中；

图21是示出了在图20所示的结构中进行的精加工工序的图；

图22是沿图20(a)中的线L-L截取的横截面视图。

具体实施方式

下面通过参照附图描述根据本公开的实施例。在下面的描述中，当多个实施例或示例可用时，从开始就假设这些实施例或示例中的元素的特征被适当地组合以供使用。以下描述的例如形状、数量和量、以及材料的细节仅仅是为了清楚性而举出的示例，并且因此可以根据每个立式车床的规格适当地改变。在下面的描述中，根据需要使用与先前标记的附图标记相同的附图标记。

图1A是根据一个实施例的立式车床10的正视图。图1B是示出了被立式车床10部分地加工的工件110的图。图2是图1A的俯视图。图3A是沿图1A中的线A-A截取的横截面视图。图3B是在在图3A中以箭头B所示的方向观察并将一些部分省略的转塔的立体图。图4是示出了主轴下方的加工工具处在从图3中的位置沿前后方向改变后的位置下的图。图5是沿图4中的线A-A截取的横截面视图。

立式车床10包括底座12、可横向移动部件20、主轴箱40、主轴46、工件卡盘48、主轴驱动电机49、转塔支架60(图3A)、前后移动电机70(图3A)、以及转塔74。立式车床10还包括多个第一加工工具90a、90b以及多个第二加工工具92a、92b。在图1A以及图2至图5中，将图1A的正视图中沿水平右/左方向延伸的横向方向以X标记。将图3A中沿水平右/左方向延伸并垂直于方向X的前后方向以Y标记。将垂直于方向X和方向Y的竖直方向以Z标记。在下面的说明中，对于立式车床10的两侧，将下述的主轴箱40相对于下述的底座12所设置于的一侧(图3A中的左侧)假定为前侧，将与主轴箱40相对的一侧(图3A中的右侧)假定为后侧。上述的左侧和右侧是在如图1A所示地从前侧向后侧观察时确定的。以下描述的位置和移动方向可以在每个部分的前后方向和横向方向上颠倒。

如图1B所示，通过根据本公开的立式车床10进行加工的工件110具有圆柱部101，圆柱部101包括封闭的顶端以及处于上外圆周面的多个环形槽102。环形槽102在底部包括沿圆周方向的多个小孔103。小孔103为从外圆周面贯通至内圆周面的通孔。圆柱部101包括两个销孔104，销孔104分别设置在圆柱部101的下部沿圆周方向相对的位置(180度相位差)。销(未图示)可插入每个销孔104中。可对圆柱部101的外圆周面施加椭圆加工，以将圆柱部101加工成具有椭圆形横截面。

如图1A、图2、以及图3A所示，底座12具有门状，并且包括沿横向方向X彼此分离地设置的两个腿部13、以及沿横向方向X将两个腿部13的顶部连接的上支撑部14。每个腿部13包括沿前后方向Y延伸的下端部13a、以及从下端部13a的后端(图3A中的右端部)直立设置的柱部13b。

上支撑部14沿横向方向X延伸。两条第一导轨15固定在上支撑部14的前端面(图3A中的左侧)上，以使两条第一导轨15沿垂直方向Z彼此分离地设置。每条第一导轨15均沿横向方向X延伸。横向移动电机16固定至上支撑部14的沿横向方向X的右端部。横向移动电机16是使下述的可横向移动部件20沿横向方向X移动的电动机。

可横向移动部件20设置在上支撑部14的前部，以使可横向移动部件20的下端被所述两条第一导轨15支撑从而沿横向方向X可移动。可横向移动部件20通过第一进给螺旋机构(未图示)沿横向方向X移动。具体地，第一进给螺旋机构包括固定在可横向移动部件20上的螺母部件和与该螺母部件接合的螺纹。螺纹与横向移动电机16的转动轴联接。横向移动电机16的转动使所述螺母部件沿横向方向X移动，从而引起可横向移动部件20沿横向方向X移动。

两条第二导轨21固定在可横向移动部件20的前端部，以使这两条第二导轨21沿横向方向X彼此分离地设置。每条第二导轨21沿竖直方向Z延伸。升降电机22固定在可横向移动部件20的上端部。升降电机22是使下述的主轴箱40沿竖直方向Z移动的电动机。

主轴箱40在其内侧将主轴46可转动地支撑。主轴箱40被所述两条第二导轨21支撑从而沿竖直方向Z可移动。主轴箱40通过第二进给螺旋机构(未图示)沿竖直方向Z移动。具体地，第二进给螺旋机构包括固定在主轴箱40上的螺母部件、以及与螺母部件接合的螺纹。螺纹与升降电机22的转动轴联接。通过升降电机22的转动引起螺母部件沿竖直方向Z移动，从而使主轴箱40被抬升或降低。通过这种方式，以使主轴箱40以沿横向方向X和竖直方向Z可移动的方式设置在底座12的上侧。主轴驱动电机49固定在主轴箱40的上端部。

主轴46相对于主轴箱40围绕沿竖直方向Z的轴线被可转动地支撑，以使主轴46的下端部从主轴箱40向下突出。工件卡盘48设置在主轴46的下端部，并且被配置为将工件110可拆卸地保持。主轴驱动电机49的转动轴固定至主轴46。通过这种方式，主轴驱动电机49的转动将主轴46围绕沿竖直方向Z的轴线可转动地驱动。

如图4和图5所示，轨道支撑部17沿横向方向X固定在底座12的上支撑部14的下端部的中心处。两条第三导轨18固定在轨道支撑部17的下端部，以使这两条第三导轨18沿横向方向X彼此分离地设置。每条第三导轨18均沿前后方向Y延伸。第三导轨18从轨道支撑部17的横向方向X上的侧表面向外突出。作为电动机的前后移动电机70固定在轨道支撑部17的后端部。前后移动电机70相当于执行器。

转塔支架60悬挂在两条第三导轨18的下方，以使转塔支架60被第三导轨18支撑从而沿前后方向Y可移动。具体地，两个接合槽61形成在转塔支架60的上端部，以使这两个接合槽61沿横向方向X彼此分离地形成。接合槽61分别与第三导轨18接合。钩部62形成在转塔支架60的上部的沿横向方向X的两端，并且与第三导轨18的沿横向方向X的两端向外突出的部分接合。

转塔支架60通过第三进给螺旋机构(未图示)沿前后方向Y移动。具体地，第三进给螺旋机构包括固定在转塔支架60上的螺母部件、以及与螺母部件接合的螺纹。该螺纹与前后移动电机70的转动轴联接。前后移动电机70的转动使螺母部件沿前后方向Y移动，从而引起转塔支架60沿前后方向移动。通过这种方式，前后移动电机70使转塔支架60沿前后方向Y移动。

第一进给机构、第二进给机构、以及第三进给机构中的每一个进给机构均可以是滚珠螺旋机构，其中螺纹和螺母部件经由多个滚珠彼此接合。

转塔支架60具有与沿前后方向Y的轴线垂直的平坦的前表面。转塔74面向该平坦表面设置。转塔74围绕沿前后方向Y的轴线被可转动地支撑。形成于转塔支架60的前表面的中心的孔部中固定有转位电机64。转位电机64的转动轴(未图示)固定至转塔74的后部(图4和图6中的右端部)。转位电机64围绕沿前后方向Y的轴线以90度增量可转动地驱动转塔74。

如下所述，转塔74上连接有多对第一加工工具90a、90b和多对第二加工工具92a、92b。例如，转塔74的沿圆周方向的多个位置处设置有相同类型的多对第一加工工具90a、90b，以使两个第一加工工具90a、90b沿前后方向Y彼此分离地设置。沿圆周方向的另外的多个位置处设置有相同类型的多对第二加工工具92a、92b，以使两个第二加工工具92a、92b沿前后方向Y彼此分离地设置。在图中的示例中，分别设置有八个第一加工工具90a、90b以及八个第二加工工具92a、92b。通过这种方式，如下所述地，由于能够分别容易地对第一加工工具90a、90b和第二加工工具92a、92b进行多次替换操作，因而能够提高可维护性。

参照图6至图10，具体说明转塔74与第一加工工具90a、90b和第二加工工具92a、92b之间的位置关系。图6是图3A所示部分D的具有局部横截面视图的放大视图。图7是从图6中的左侧向右侧观察而得到的正视图。图8A是沿着图6中的线E-E截取的横截面视图。图8B是图8A中的部分F的放大视图。图9是沿着图6中的线G-G截取的横截面视图。图10是沿着图7中的线H-H截取的横截面视图。

转塔74包括盘状的转塔主体75、固定在转塔主体75的前表面上的具有方框形状的夹具安装座79、四个第一工具夹具80、以及四个第二工具夹具82。

四个第一工具夹具80分别固定在夹具安装座79的前表面(图3A中位于左侧的表面)上的四个角处。四个第二工具夹具82分别沿夹具安装座79的圆周方向与所述第一工具夹具80相邻地固定在夹具安装座79的前表面上的四个角处。第一工具夹具80和第二工具夹具82具有三角柱状，以使这些夹具相对于朝夹具安装座79的四个角径向延伸的平面对称。在转塔74沿圆周方向的所述四个位置处，第一工具夹具80和第二工具夹具82沿圆周方向以间隙U平行地面向彼此。单个工具安装部84包括一对的第一工具夹具80及第二工具夹具82，第一工具夹具80及第二工具夹具82彼此相邻并且其间具有间隙U。因此，四个工具安装部84被设置在转塔74的圆周方向上的四个位置处。转塔74被转塔支架60以可转动转位的方式围绕沿前后方向Y的轴线可转动地支撑。

第一加工工具90a、90b(图3B)分别连接在每个工具安装部84的第一工具夹具80的面向第二工具夹具82的第一侧表面S1(图7)上的沿前后方向Y彼此分离的两个位置处，以使第一加工工具90a、90b沿转塔74的圆周方向突出。通过这种方式，如图10所示，在第一侧面S1上沿前后方向Y彼此分离地形成有两个槽M。每个槽M也在转塔74的外侧面上开口。第一加工工具90a、90b分别被固定在槽M中，以使第一加工工具90a、90b的根侧部分插入槽M中。第一加工工具90a、90b的顶端侧部分别从开设在第一侧面S1上的槽M突出。第一加工工具90a、90b对工件110的外圆周面实施粗加工(图1B)。第一加工工具90a、90b中的每一个包括固定在顶端部的切削刃P。尽管第一加工工具90a和第一加工工具90b为相同类型，但是为方便起见，将这些工具记为不同的参照标记。

类似地，第二加工工具92a、92b(图3B)分别连接在每个工具安装部84的第二工具夹具82的面向第一工具夹具80的第二侧面S1(图7)上的沿前后方向Y彼此分离的两个位置处，以使第二加工工具92a、92b沿圆周方向突出。与第一加工工具90a、90b类似地，第二加工工具92a、92b分别插入并固定在形成在第二侧面S2上的槽M中，以使顶端侧部分从第二侧面S2一侧突出。第二加工工具92a、92b在工件110的上端部(图1B)切出环形槽102(图1B)。切削刃P固定在顶端部。通过这种方式，在每个工具安装部84处，两个第二加工工具92a、92b与两个第一加工工具90a、90b沿转塔74的圆周方向彼此分离地设置。尽管第二加工工具92a和第二加工工具92b为相同类型，但是为方便起见，将这些工具记为不同的参照标记。

如图6、图8A以及图8B所示，转塔支架60的下方固定有流道连接单元95，流道连接单元95包括四条第一供油通道96a、96b、96c、96d。

图11示出了用于向加工工具90a、90b、92a、92b供给切削油剂的液压回路。四条第一供油通道96a、96b、96c、96d分别经由电磁开/关阀122与高压冷却剂单元120的高压供油泵121连接。对于加工工具90a、90b、92a、92b中的每一个，形成有与第一供油通道96a、96b、96c、96d连接的工具侧油道93。加工工具90a、90b、92a、92b被构造成能够以高压从工具侧油道93向切削刃P喷射切削油剂(冷却液)。通过这种方式，如下所述地，能够通过抑制加工过程中的热量而提高切削刃P的抗磨损性，并且通过使切屑易于断裂而防止切屑与其他周边部件发生缠绕。高压冷却剂单元120包括高压供油泵121和电磁开/关阀122，以及将在下文描述的油箱123和安全阀124。

具体地，如图6、图8A以及图8B所示，流道连接单元95连接在转塔支架60的下表面。流道连接单元95可被称为“活塞夹持器”。

图12是沿图8B中的线J-J截取的横截面视图。对应于图12，图13是当转塔74开始转动以进行转位时的视图。

流道连接单元95被构造成包括块95a，块95a包括四条第一供油通道96a、96b、96c、96d的、以及分别设置在第一供油通道96a、96b、96c、96d上的四个油道活塞98。可将第一供油通道96a、96b、96c、96d统称为“第一供油通道96”。如图8B和图12所示，第一供油通道96的每个第一端侧沿垂直方向Z延伸并在块95a的底面开口，而第一供油通道96的第二端侧沿前后方向Y(图12中的水平方向)延伸并且在块95a的前侧面(图12中的左侧面)开口。如图8B所示，四条第一供油通道96的第一端侧部分沿竖直方向Z的长度从处于横向方向X上的一端(图8B中的最左端)的第一供油通道96a向处于另一端(图8B中的最右端)的第一供油通道96d依次变短。

如图12所示，四个油道活塞98中的每一个均包括内部油道98a，该内部油道98a设置在每条第一供油通道96的第二端侧部分。油道活塞98的前端部形成有从块95a的前侧面突出的突出部98b。在一端，内部油道98a在油道活塞98的后端侧(图12中的右端侧)的外圆周面与第一供油通道96连通。在另一端，内部油道98a在突出部98b的前端面开口。在油道活塞98的外圆周面的两个位置上分别设置有两个凸缘98c。内部油道98a通过两个凸缘98c之间具有较小直径的外圆周面上的开口与第一供油通道96连通。油道活塞98的后端部与块95a的后端部之间设置有弹簧99，以通过抑制油道活塞98的位置偏移而以使与后述的中间供油通道76a、76b、76c、76d的连接更为可靠。每个油道活塞98可包括沿前后方向即油道活塞98的轴线方向彼此可分离的多个部分。

如图11所示，流道连接单元95的每条第一供油通道96的一端与每个电磁开/关阀122连接。电磁开/关阀122通过对电磁螺线管通电或者不通电而在允许切削油剂流通和阻止切削油剂流通之间进行切换，以使切削油剂仅被供应至加工工具90a、90b、92a、92b中正在被用于加工的切削刃P。

如图12和图13所示，双动式液压缸单元130的杆131固定在流道连接单元95的块95a的处于转塔74的反向侧的后端(图12和图13中的右端部)。

双动式液压缸单元130包括可滑动地设置在圆柱形部件132内的活塞133、以及与活塞133连接的杆131。如图6所示，圆柱形部件132被气缸导轨134沿前后方向Y可移动地支撑在转塔支架60的下方。加压油从供油泵135(图11)被供给至圆柱形部件132内的处于活塞133两侧的液压腔Q1、Q2中的一个液压腔，并从另一个液压腔排出。通过这种方式，杆131的顶端沿前后方向X可往复移动。

如图12所示，当杆131的顶端向前侧移动时，流道连接单元95的块95a向前移动。如图13所示，当杆131的顶端向后侧移动时，块95a向后移动。通过这种方式，如下所述地，能够使转塔74(图6)顺畅地转动。杆131的顶端的移动被下述的控制面板140(图2和图3A)控制。

图11所示的电磁开/关阀122在流道连接单元95的反向侧与高压供油泵121的出口连接。高压供油泵121的入口与高压冷却剂单元120的油箱123连接。

如图6和图9所示，转塔主体75内形成有中间供油通道76a、76b、76c、76d。四组中间供油通道76a、76b、76c、76d分别沿转塔主体75的圆周方向设置在相互错开90度的四个位置处。由于上述四组中间供油通道76a、76b、76c、76d的形状和位置在转过90度后均是相同的，因此，以图9下端的一组中间供油通道76a、76b、76c、76d为代表进行说明。

在下面的描述中，可将一组内的每条中间供油通道76a、76b、76c、76d从左侧到右侧地依次称为第一油道76a、第二油道76b、第三油道76c、以及第四油道76d。第一油道76a和第三油道76c中的每一条油道具有沿前后方向Y延伸的上游部和沿竖直方向Z延伸的下游部，以使上游部的上游端在转塔主体75的后表面处开口，下游端在转塔主体75的下表面处开口。

第一油道76a和第三油道76c的下游端分别经由经过转塔主体75外侧的第一中间管道77而在夹具安装座79的顶端部的沿横向方向X的两端与夹具安装座79的第二供油通道79a、79b(图10)连接。如图10所示，与第三油道76c(图9)连接的第二供油通道79a连接至第一工具夹具80的第三供油通道80a。第三供油通道80a与两个第一加工工具90a、90b中位于后侧(图1中的上侧)的第一加工工具90a的工具侧油道93连接。

与第一油道76a(图9)连接的第二供油通道79b连接至第二工具夹具82的第三供油通道82a。第三供油通道82a与两个第二加工工具92a、92b中位于后侧的第二加工工具92a的工具侧油道93连接。

回到图6和图9，第二油道76b和第四油道76d中的每一条油道具有沿前后方向Y延伸的上游部，以使上游部的上游端在转塔主体75的后表面处开口，而下游端在转塔主体75的前表面(图6中的左侧面)处开口。在第二油道76b和第四油道76d中的每一条油道中，上游部、以及下游部中沿前后方向Y延伸的部分经由沿竖直方向Z延伸的流动方向上的中间部彼此连接。在图9中，第二油道76b和第四油道76d的沿竖直方向Z延伸的部分的底端被封闭。

第二油道76b和第四油道76d的下游端分别在转塔主体75的前侧面连接至第二中间管道78。第二中间管道78穿过夹具安装座79的内侧和工具夹具80、82的内侧而分别从处在上端部的工具夹具80、82的前侧连接至工具夹具80、82的第四供油通道80b、82b(图10)。

第一工具夹具80的第四供油通道80b经由第二中间管道78连接至转塔主体75的第二油道76b。第四供油通道80b连接至第一工具夹具80的两个第一加工工具90a、90b中位于前侧的第一加工工具90b的工具侧油道93。

第二工具夹具82的第四供油通道82b经由第二中间管道78连接至转塔主体75的第四油路76d。第四供油通道82b连接至第二工具夹具82的第二加工工具92a、92b中位于前侧的第二加工工具92b的工具侧油道93。

如图12所示，每个油道活塞98的突出部98b被插入第一油道76a、第二油道76b、第三油道76c、以及第四油道76d中的每条油道的开口在转塔主体75的后侧面上的开口端。通过这种方式，油道76a、76b、76c、76d中的每条油道的上游端均与流道连接单元95的第一供油通道96连接。

回到图11，在高压供油泵121的出口与流道连接单元95的第一供油通道96的一端之间设置有通向安全阀124的油道。安全阀124能够将从工具侧油道93喷射出的加压油的压力调整至预定的高压。通过向加工工具的切削刃P喷射这种高压油，能够使加工过程中形成的切屑容易断裂。

回到图2和图3A，控制面板140固定在立式车床10的底座12的上后端部。控制面板140控制横向移动电机16、升降电机22、主轴驱动电机49、前后移动电机70、转位电机64、以及每个电磁开/关阀122的操作。控制面板140包括运算电路、存储器、以及由用户进行操作的操作单元。控制面板140根据通过操作单元进行的操作来控制立式车床10的操作。

控制面板140通过控制对于双动式液压缸单元130的加压油供给和排出而控制双动式液压缸单元130的杆131的顶端的运动。通过这种方式，流道连接单元95的移动得到控制。具体地，如图13所示，当转塔74(图6和图7)开始转动以进行转位时，控制面板140切换对于双动式液压缸单元的加压油供给和排出，以使杆131朝后侧即转塔74的反向侧移动。通过这种方式，当转塔74转动时，流道连接单元95的油道活塞98的突出部98b从转塔74的转塔主体75移开，以使转动不被突出部98b所阻碍，从而实现顺畅的转动。

相反地，如图12所示，当转塔74的转动结束时，控制面板140切换对于双动式液压缸单元的加压油供给和排出，以使杆131朝前侧即转塔74侧移动。通过这种方式，流道连接单元95与转塔74联接，从而使得向切削刃P供给切削油成为可能。

如图1A和图3A所示，在底座12的沿横向方向X的中心位置的下方设置有冷却剂收集装置142。冷却剂收集装置142对在工件110的加工过程中从加工工具90a、90b、92a、92b向工件110的加工目标部分喷射出的切削油剂进行收集。冷却剂收集装置142不仅收集切削油剂，还收集加工过程中形成的切屑。传送带143的前端部插入冷却剂收集装置142的后端部(图3A中的右端部)，以将切屑从传送带143的后端侧排出到外部。

冷却剂冷却装置144(图2)与冷却剂收集装置142连接。冷却剂冷却装置144通过使切削油剂穿过过滤器(未图示)并在适当的热交换部与冷却剂介质进行热交换而使从冷却剂收集装置142供给的切削油剂冷却。冷却剂介质为例如水和空气。在冷却剂冷却装置144处被冷却的切削油剂被高压冷却剂单元120的高压供油泵121吸入并被送回流道连接单元95(图3A和图6)。

如图2所示，立式车床10包括主轴冷却装置145。主轴冷却装置145接收冷却后从冷却剂冷却装置144供给的切削油剂，并将切削油剂供给至主轴箱40的主轴46的转动支撑部，以对转动支撑部进行冷却和润滑。

如图1A和图2所示，底座12的沿横向方向X的左侧处的圆柱部13b的前部设置有装载平台146。底座12的沿横向方向X的右侧处的圆柱部13b的前部设置有卸载平台147。装载平台146包括第一输送带(未图示)，该第一输送带将待加工的工件110从远离立式车床10的位置输送到主轴箱40附近。卸载平台148包括第二输送带(未图示)，该第二输送带将加工后的工件110从主轴箱40的附近输送到远离立式车床10的位置。在对工件110进行加工前，通过驱动横向移动电机16将主轴箱40的工件卡盘48移动到放置在装载平台146上的待加工工件110的正上方。后文中，将工件卡盘48简称为“卡盘48”。

然后，通过驱动升降电机22使卡盘48降低以夹紧待加工的工件110，然后使卡盘48升高。在工件110被加工后，通过驱动横向移动电机16和升降电机22使卡盘48朝卸载平台147移动，以将加工后的工件110移动到卸载平台147上。然后，通过第二输送带输送加工后的工件110。

以下将要描述的是在使用上述立式车床10进行工件110的加工的过程中，通过第一加工工具90a、90b对工件110的外圆周面进行粗加工的过程。在此情况下，驱动前后移动电机70，以使处在转塔74的顶端部的其中一个工具安装部84的前侧或者后侧的第一加工工具90a、90b与工件110在前后方向Y上对准。例如，在图3A所示的情况中，位于后侧的第一加工工具90a与工件在前后方向Y上对准。在通过驱动主轴驱动电机49使工件110围绕沿竖直方向Z的轴线转动的同时，通过驱动升降电机22使工件110降低从而与位于后侧的第一加工工具90a的切削刃接触。通过这种方式，粗加工被实施在工件110的外圆周面上。

如图4所示，当由于切削刃出现缺口而导致位于后侧的第一加工工具90a变得不能使用时，通过驱动前后移动电机70使转塔74向前(图4中的左侧)移动。然后，将位于前侧的第一加工工具90b用于工件110的加工。由于能够沿前后方向Y更换用于加工工件110的第一加工工具90a、90b，因此不需要操作者进行手动更换操作或者转动转塔74。当位于沿前后方向Y的两侧的第一加工工具90a、90b都变得不能使用时，将转塔74可转动地转位，以将另一个工具安装部84的第一加工工具90a、90b中的一个第一加工工具用于加工。

为了使用第二加工工具92a、92b在工件110上开槽，驱动前后移动电机70，以使例如工具安装部84的位于前后方向Y上的后侧的第二加工工具92a与工件110对准。然后，驱动横向移动电机16，以将工件110移动到与第二加工工具92a的外圆周面沿横向方向X稍微错开的位置处。接着，驱动升降电机22，以将工件110降低到与第二加工工具92a在竖直方向Z上相同的位置。在通过驱动主轴驱动电机49使工件110围绕沿竖直方向Z的轴线转动的同时，通过驱动横向移动电机16将工件110移动至与第二加工工具92a的切削刃接触，从而在工件的外圆周面上开槽。

与第一加工工具90a、90b类似地，当第二加工工具92a变得不能使用时，使转塔74向前移动，将用于加工工件110的第二加工工具92a、92b沿前后方向Y进行替换。当位于前侧的第二加工工具92b在上述替换之后也变得不能使用时，将转塔74可转动地转位，从而使用另一个工具安装部84的第二加工工具92a、92b中的一个第二加工工具。尽管以上的描述中都是首先使用第一加工工具90a、90b和第二加工工具92a、92b中位于后侧的工具进行加工的，但也可以首先使用位于前侧的工具。

根据上述立式车床10，当需要更换第一加工工具90a、90b或者第二加工工具92a、92b时，通过驱动前后移动电机70使转塔74沿前后方向Y移动。通过这种方法，能够简单地用另一个工具更换第一加工工具90a、90b或者第二加工工具92a、92b。这提高了可维护性，从而实现了更高的性能。

在以上的描述中，前后移动电机70、横向移动电机16、以及升降电机22是被驱动以使立式车床10的单元发生移动的电动机。然后，取代这些电机70、16、22，可以使用气缸机构作为执行器，利用空气或液压改变杆从缸体向外突出的部分的量，从而使立式车床的部件移动。

与图3B对应地，图14示出了根据另一个实施例的立式车床10。在图1到图13所示的结构中，相同类型的第一加工工具90a、90b或者第二加工工具92a、92b沿前后方向Y彼此分离地设置在转塔74上。相反地，在图14所示的结构中，在工具安装部84中的所有或者一部分中，工具夹具80、82的沿前后方向的前侧和后侧安装有不同类型的工具。

具体地，第一工具夹具80包括位于前侧的第一加工工具90a和位于后侧的与第一加工工具90a不同类型的第三加工工具150。第二工具夹具82包括位于前侧的第二加工工具92a和位于后侧的与第二加工工具92a不同类型的第四加工工具151。

第三加工工具150和第四加工工具151均用于对工件110(图1A)的内圆周面进行精加工。在处于转塔74的上端部的工具安装部84中，工具安装部84的第三加工工具150和第四加工工具151以竖直延伸的方式与工具夹具80、82连接。第三加工工具150用于粗半加工，而第四加工工具151用于最终精加工。当使用第三加工工具150进行加工时，在通过驱动主轴驱动电机49使工件110转动的同时，通过驱动升降电机22使工件110下降或者抬升，从而对内圆周面进行精加工。

在上述结构中，由于能够通过更广泛种类的加工工具对工件110进行加工，因此能够实现立式车床10的更高性能。其他结构和操作与图1至图13中的结构和操作相同。

图15是示出了在对工件110的外圆周面进行加工后，在根据另一个实施例的具有添加有用于对工件110进行开孔的工具的结构的立式车床10中对工件110进行开孔的工序的图。图16是沿图15(c)中的线K-K截取的横截面。

在图15所示的结构中，钻刀单元153被图1至图13所示的结构中的转塔支架60支撑。在转塔支架60的顶端部附近，钻刀单元153包括支撑部件154、开孔工具155、以及去毛刺工具156，支撑部件154沿前后方向Y可移动地被支撑。如图16所示，开孔工具155和去毛刺工具156沿横向方向X并列地连接在支撑部件154的前侧，以使开孔工具155和去毛刺工具156沿前后方向Y延伸。钻刀单元153被配置为通过驱动钻刀移动电机(未图示)而相对于转塔支架60沿前后方向Y可移动。开孔工具155和去毛刺工具156通过对应的电机(未图示)围绕沿前后方向Y的轴线可转动地被驱动。

如图15(a)所示，在工件110的外圆周面的加工过程中，通过驱动钻刀移动电机使钻刀单元153移动到相对于转塔支架60的后方位置，以避免钻刀单元153发生缓冲。如图15(b)所示，在钻削加工的准备过程中，通过驱动升降电机22使工件110抬升至预定位置，并通过驱动前后移动电机70使转塔支架60向后移动。然后，通过驱动钻刀移动电机使钻刀单元153相对于转塔支架60向前移动，以使开孔工具155的切削刃接近工件110的外圆周面。

如图15(c)所示，在钻削过程中，通过驱动前后移动电机70使转塔支架60向前移动，以此使开孔工具155在被可转动地驱动的同时向前移动。通过这种方式，能够对工件110进行钻削。在使用具有钻头形状的去毛刺工具156(图16)进行加工的过程中，以与开孔工具155相同的方式移动这些部分。在去毛刺过程中，使去毛刺工具156沿前后方向Y移动，以使切削刃仅与在钻削过程中形成的开口的端部接触，从而刮去形成于该端部的毛刺。通过上述一系列的钻削加工，能够在例如图1B所示的工件110的环形槽102的底部形成小孔103。其他结构和操作与图1至图13中的结构和操作相同。

图17是根据又一个实施例的立式车床10的将一部分省略的正视图，该立式车床10具有添加有用于对圆柱形工件110的外圆周面实施椭圆加工的工具的结构。图18是示出了在图17所示的结构中，在进行了槽的精加工后对工件110的圆柱形外圆周面实施椭圆加工的工序的图。图19示出了从图18(b)中的左侧向右侧观察时的正视图。

在图17所示的结构中，椭圆加工单元158在圆柱部13b的上部被支撑在第一导轨15的下方，其中，圆柱部13b在图1至图13所示的结构中位于底座12的沿横向方向X的左侧。椭圆加工单元158包括固定在圆柱部13b上的液压缸部件159(图18)、并列地位于液压缸部件159中的两个同步杆160、以及与每个杆160的顶端部连接的加工主体161。加工主体161包括具有切削刃的加工工具162、以及使加工工具162沿横向方向X移动的第二横向移动电机163。

如图18(a)所示，在对工件110进行例如开槽等外圆周面加工的过程中，通过切换对于液压缸元件159的加压油供给和排出使杆160的顶端向后移动，以此使得加工主体161从工件110处后退。然后，如图18(b)所示，在进行椭圆加工时，通过驱动升降电机22(图18(a))将工件110抬升。接下来，通过切换对于液压缸元件159的加压油供给和排出使杆160的顶端向前移动，以此将加工主体161向前移动到预定的位置。然后，如图19所示，通过驱动横向移动电机16将工件110沿横向方向向左移动，以使切削刃接近工件110的外圆周面。然后，在通过升降电机22使工件110降低的同时，使加工工具162的切削刃通过第二横向移动电机163实现的沿横向方向X的移动距离与工件110通过主轴驱动电机49实现的转动角度同步。通过这种方式，工件110的外圆周面被精加工为具有椭圆形横截面。换句话说，实施了椭圆加工。其他结构和操作与图1至图13中的结构和操作相同。

图20是示出了根据另一个实施例的立式车床10的定位工序的图，该立式车床10具有添加有用于对工件110的销孔104(图1B)进行精加工的销孔加工单元165以取代转塔74(图1A)的结构。图21是示出了在图20所示的结构中进行的精加工工序的图。图22是沿图20(a)中的线L-L截取的横截面视图。

在图20所示的结构中，销孔加工单元165悬挂在底座12的上部以取代转塔支架60(图3A)和转塔74。销孔加工单元165包括被第三导轨18支撑以沿前后方向Y可移动的方式支撑的支撑部件166、定位杆167、第一镗削工具168、以及第二镗削工具169。通过驱动前后移动电机70使支撑部件166沿前后方向Y移动。

如图22所示，定位杆167被支撑在支撑部件166中，以使定位杆167在横向方向X上在中心处向前突出，并相对于支撑部件166沿前后方向Y可移动。定位杆167通过液压缸机构(未图示)相对于支撑部件166沿前后方向Y移动。定位杆167在顶端部具有圆柱形，该圆柱形的外径与工件110的销孔的导向孔170的内径基本相等(图20)。

第一镗削工具168和第二镗削工具169沿横向方向X并列地固定在支撑部件166的下方。第一镗削工具168用于半精加工，而第二镗削工具169用于最终精加工。镗削工具168、169分别通过内置的电机(未图示)被可转动地驱动。

为了对销孔实施精加工工艺，如图20(a)所示，首先驱动升降电机22以使导向孔170(提前形成在工件110中)沿竖直方向Z与定位杆167对准。然后，通过液压缸机构使定位杆167向前移动以接近工件110的外圆周面。接着，如图20(b)所示，通过驱动前后移动电机70使定位杆167向前移动以插入导向孔170。以此完成工件110的定位。在该过程中，稍微减小卡盘48作用在工件110上的抓力，以使工件110的位置能够沿着定位杆167被调整至加工位置。然后，如图20(c)所示，增加卡盘48的抓力，并通过驱动液压缸机构和前后移动电机70使定位杆167后退。在此状态下，将工件110沿横向方向X向右移动并沿方向Z降低，以使导向孔170的轴线中心与第一镗削工具168的轴线中心对准。

接着，如图21所示，在使定位杆167保持在后退位置的状态下，通过驱动前后移动电机70使支撑部件166向前移动并将第一镗削工具168可转动地驱动，以对导向孔170的内表面实施半精加工。以此在最终精加工前形成销孔。在上述半精加工后，通过驱动横向移动电机16使主轴箱40向左移动，以使第二镗削工具169的轴向中心与销孔的轴线中心对准。然后，与第一镗削工具168类似地，第二镗削工具169对销孔实施最终精加工工艺。其他结构和操作与图1至图13中的结构和操作相同。

尽管以上描述了用于实施本公开的实施例，但本公开不以任何方式限于这些实施例。当然，可以在不脱离本公开的主旨的范围内以多种实施方式实施本公开。

Claims (6)

1.一种立式车床，包括：

底座；

主轴箱，其设置在所述底座的上方，所述主轴箱沿横向方向和竖直方向可移动；

主轴，其相对于所述主轴箱围绕沿竖直方向的轴线被可转动地支撑；

工件卡盘，其设置在所述主轴的下端部，所述工件卡盘将工件可拆卸地保持；

主轴驱动电机，其可转动地驱动所述主轴；

转塔支架，其设置为相对于所述底座沿前后方向可移动，所述前后方向与所述横向方向及所述竖直方向垂直；

执行器，其固定在所述底座上，以沿所述前后方向移动所述转塔支架；

转塔，其包括多个工具安装部，所述多个工具安装部设置在圆周方向上的多个位置处，所述转塔围绕沿所述前后方向的轴线可转动转位地被所述转塔支架支撑；以及

多个加工工具，其沿所述前后方向彼此分离地连接在所述多个工具安装部上。

2.根据权利要求1所述的立式车床，其中，

沿所述前后方向彼此分离地连接在每个所述工具安装部上的所述多个加工工具为单一类型的多个第一加工工具。

3.根据权利要求2所述的立式车床，其中，

所述立式车床在所述多个工具安装部中的每个工具安装部上还包括单一类型的多个第二加工工具，所述多个第二加工工具沿所述转塔的圆周方向与所述多个第一加工工具分离地连接，以使所述第二加工工具沿所述前后方向彼此分离地连接在所述转塔上。

4.根据权利要求1所述的立式车床，其中，

沿所述前后方向彼此分离地连接在所述多个工具安装部中的每个工具安装部上的所述多个加工工具为不同类型。

5.根据权利要求1所述的立式车床，其中，

所述立式车床还包括流道连接单元，所述流道连接单元固定在所述转塔支架上并且包括多条第一供油通道，所述多条第一供油通道中的每条第一供油通道经由电磁开/关阀连接至高压供油泵；

所述转塔包括多条第二供油通道，所述多条第二供油通道在所述转塔被转动时能够连接至所述多条第一供油通道中的每条第一供油通道的出口；

所述多条第二供油通道连接至形成在所述多个加工工具中的工具侧油道；并且

所述立式车床被构造成能够将供给自所述高压供油泵一侧的切削油剂从每条所述工具侧油道朝向用于加工的所述加工工具的切削刃喷射。

6.根据权利要求5所述的立式车床，其中，所述立式车床还包括：

液压缸单元，其包括杆，所述杆在与所述转塔相反的一侧连接至所述流道连接单元；以及

控制面板，其控制向所述液压缸单元的液压供给，以使当所述转塔开始转动时，所述液压缸单元的所述杆后退到与所述转塔相反的一侧，而当所述转塔结束转动时，所述杆向前移动到转塔侧。