CN109641278A - 机床 - Google Patents

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前原智宪
志田忠靖
片冈洋
片冈洋一
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Citizen Machinery Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种构造简单的机床，所述机床具备梳齿形刀架，为了能够以复合方式实施多种类型的加工，夹着沿轴线方向移动自如并被支撑的主轴(7)的轴线而对置设置的两个梳齿形刀架(27、56)各自以被支撑从而在与主轴(7)的轴线方向正交的X方向和Y方向上移动自如，并在Y方向并列安装工具(19、47)，并且一个梳齿形刀架(56)设置为在与主轴(7)的轴线方向相同方向的Z方向上移动自如，并于任意一个梳齿形刀架(27)一体设置有转动工具基座(34)，该转动工具基座(34)以沿着Y方向的Y轴为中心能够转动的方式支撑工具(31)。

Description

机床
技术领域
本发明涉及一种机床。
背景技术
以往，公知的机床中具有，具备沿轴线方向移动自如的被支撑的主轴和夹着所述主轴的轴线并彼此对置设置的两个刀架，所述两个刀架分别以与所述主轴的轴线方向正交的X轴方向及Y轴方向移动自如地被支撑，并在所述Y轴方向上并列安装工具的方式构成，并将一侧的刀架移动自如地设置在与所述主轴的轴线方向相同方向的Z轴方向上(例如，参照专利文献1(第5页，图1))。
另外，具有以所述Y轴为中心能够转动地被支撑的转动工具基座的机床也被公知(例如，参照专利文献2(第6页，图4))。
(现有技术文献)
(专利文献)
专利文献1：日本公开专利特开2001-129701号公报
专利文献2：日本授权专利特许4997240号公报
发明内容
(发明所要解决的问题)
本发明所要解决的问题是提供一种具有简单构造的机床，该机床具备沿Y轴方向并列安装工具的梳齿形刀架，并且能够以复合方式实施多种类型的加工。
(解决问题所采用的措施)
为了解决上述问题，本发明提供一种机床，所述机床具备：主轴，其被支撑并在轴线方向上移动自如；两个梳齿形刀架，其夹着所述主轴的轴线(轴心)而对置设置，所述两个梳齿形刀架各自以被支撑从而在X方向和Y方向上移动自如，并在所述Y方向并列安装工具的方式构成，所述X方向和所述Y方向与所述主轴的轴线方向正交，并且将所述两个梳齿形刀架中的一个梳齿形刀架设置为在与所述主轴的轴线方向相同方向的Z方向上移动自如，于所述两个梳齿形刀架中的任意一个(任意一方)所述梳齿形刀架一体设置有转动工具基座，该转动工具基座以沿着所述Y方向的Y轴为中心能够转动的方式支撑工具。
本发明的机床可以在所述两个梳齿形刀架中的任意一个的所述梳齿形刀架侧设置与所述梳齿形刀架一体移动的端部工具基座。
本发明的机床可以将所述转动工具基座和所述端部工具基座设置在各自不同的所述梳齿形刀架侧。
本发明的机床可以将所述转动工具基座设置于在所述Z方向固定的所述梳齿形刀架侧。
本发明的机床可以与所述主轴对置地设置第二主轴，并相对于所述转动工具基座而在夹着所述主轴的轴线的相反侧设置有第二主轴用工具基座，该第二主轴用工具基座用于安装对所述第二主轴所把持的材料实施加工的工具。
本发明的机床可以将所述主轴设置成使所述主轴的轴线成为左右方向，所述两个梳齿形刀架夹着所述主轴的轴线前后设置，使得在所述Z方向上移动自如的所述梳齿形刀架设置于后方侧，该后方侧为作为机器前侧的作业者的工作区域的相反侧。
(发明的效果)
依据上述方式构成的本发明的机床的结构，具备沿Y轴方向并列安装工具的梳齿形刀架，并具有能够以简单的结构(构成)提供能够以复合方式实施多种类型的加工的机床的效果。
附图说明
图1是作为本发明的机床的一实施方式的自动车床的透视图。
图2是图1所示的自动车床的主要部分的平面图。
图3是图1所示的自动车床的主要部分的正面图。
图4是图2的A-A剖视图。
图5是表示转动工具基座的主要部分的斜面图。
具体实施方式
如图1至4所示，作为本发明的机床的一实施方式的自动车床，在床身1上设置以平面图的左右方向作为Z方向延伸的Z1滑轨2。Z1滑轨2固定在床身1上固定的Z1引导块3上。在平面图中，Z1滑轨2在相对Z方向在前后方向上正交的X方向上平行设置有两个。
滑鞍4可滑动地安装在Z1滑轨2上。第一主轴基座6一体地安装在鞍座4。第一主轴7由第一主轴基座6可旋转地被支撑。第一主轴7以其轴线沿Z方向延伸方式被设置。Z1电动机5固定在Z1导向块3上。
Z1电动机5旋转驱动在两个Z1滑轨2之间与第一主轴基座6接合的滚珠丝杠机构的滚珠丝杠。第一主轴7通过Z1电动机5的驱动，经由第一主轴基座6能够向Z方向滑动。该自动车床是右手(右手笛卡儿直角坐标系)，并且第一主轴7在右侧观察的位置(在右侧的位置)是自动车床的前侧(正面)，并且在作为自动车床的前侧的正面设置有操作者的工作区域。
在Z1滑轨2的左侧，设置有固定在床身1上的支撑基座8。在支撑基座8上固定有导套单元9。导套单元9通过将导套10容纳在导套支架11中而构成。导套单元9以导套10的轴线与第一主轴7的轴线重合的方式被设置，并且导套支架11固定在支撑基座8。导套10位于第一主轴7的左侧。
支撑基座8上固定沿X方向延伸的X1滑轨12。X1滑轨12以与X方向和Z方向的上下方向正交的Y方向平行地设置为两个。鞍座13可滑动地安装在X1滑轨12上。X1移动支架14一体地安装在鞍座13上。另外，X方向、Y方向及Z方向彼此正交。
在沿Y方向延伸的Y1滑轨16上可滑动地安装的鞍座17一体地固定在X1移动基座14。Y1滑轨16一体地固定在第一滑动基座18。安装有加工用工具19的第一工具支架21一体地固定在第一滑动基座18。第一工具支架21能够在Y方向上并排设置工具19。
在支撑基座8上固定有X1电动机22。X1电动机22旋转驱动在两个X1滑轨12之间的与X1移动基座14接合的滚珠丝杠机构的滚珠丝杠。Y1电动机24经由电动机安装板23固定在第一滑动基座18的上表面。
Y1电动机24通过皮带26旋转驱动在两个Y1滑轨16之间的与第一滑动基座18接合的滚珠丝杠机构的滚珠丝杠。第一滑动基座18通过X1电动机22的驱动在X方向上滑动，并通过Y1电动机24的驱动在Y方向上滑动。
第一工具支架21固定在第一滑动基座18而构成第一梳齿形刀架27。在第一梳齿形刀架27中，各工具19在Y方向上并列地被设置，并且通过X1电动机22及Y1电动机24的驱动在X方向和Y方向上滑动。第一梳齿形刀架27设置在第一主轴7的轴线的前方，并且在第一主轴7的轴线的前方的范围内可滑动。
如图5所示，在第一滑动基座18上，在第一工具支架21的上方位置处一体地固定有旋转工具基台28。在旋转工具基台28上，大致为倒L字形状的第一旋转工具基座29，以沿Y方向的轴Y为中心转动自如地被安装。第一旋转工具基座29在Y方向上延伸，并在Y方向上能够并列设置多个旋转工具31。第一旋转工具基座29能够将钻头或端铣刀等的旋转工具31以朝向右方向及左方向突出而安装。
在旋转工具基台28的上表面上，安装有用于旋转驱动安装在第一旋转工具基座29上的旋转工具31的S3旋转工具电动机32。第一旋转工具基座29经由设置在其内部的旋转驱动机构，能够通过S3旋转工具电动机32旋转驱动安装在第一旋转工具基座29上的旋转工具31。
在旋转工具基台28中，朝向右侧安装B1电动机33。第一旋转工具基座29经由旋转工具基台28和第一旋转工具基座29之间构成的转动驱动机构被B1电动机33旋转驱动(转动驱动)。第一旋转工具基座29支撑于旋转工具基台28并转动驱动自如从而构成转动工具基座34。
转动工具基座34通过旋转工具基台28固定在第一滑动基座18而一体地被安装在第一梳齿形刀架27。安装于转动工具基座34的旋转工具31能够通过第一旋转工具基座29以Y方向(Y轴)为中心一体地转动所谓的B轴转动(旋转)。
第一主轴7的后方设置有Z2移动基座36。在Z2移动基座36的底面设置有沿Z方向延伸的Z2滑轨37。Z2滑轨37以与X方向平行地设置为两个。鞍座38滑动自如地被安装在Z2滑轨37上。鞍座38固定在第一主轴7后方的床身1。
在Z2移动基座36上固定有沿X方向延伸的X2滑轨39。X2滑轨39以与Y方向平行地被设置为两个。鞍座41滑动自如地被安装在X2滑轨39上。X2移动基座42一体地安装在鞍座41上。移动自如地安装在沿Y方向延伸的Y2滑轨43上的鞍座44一体地固定在X2移动基座42。
Y2滑轨43一体地被固定在第二滑动基座46。安装有用于加工的工具47的第二工具支架48一体地被固定在第二滑动基座46。第二工具支架48能够在Y方向上排列设置各工具47。Z2电动机49固定在床身1上。
Z2电动机49旋转驱动在两个Z2滑轨37之间的与Z2移动基座26接合的滚珠丝杠机构的滚珠丝杠。Z2移动基座36通过Z2电动机49的驱动而在Z方向上滑动。X2电动机51固定在Z2移动基座36上。X2电动机51旋转驱动在两个X2滑轨39之间的与X2移动基座42接合的滚珠丝杠机构的滚珠丝杠。
Y2电动机53经由电动机安装板52固定在第二滑动基座46的上表面。Y2电动机53经由皮带54旋转驱动在两个Y2滑轨43之间的与第二滑动基座46接合的滚珠丝杠机构的滚珠丝杠。第二滑动基座46通过X2电动机51的驱动在X方向上滑动，并且通过Y2电动机53的驱动在Y方向上滑动。
第二工具支架48固定在第二滑动基座46上而构成第二梳齿形刀架56。第二梳齿形刀架56以Y方向排列设置各工具47并通过X2电动机51、Y2电动机53及Z2电动机49的驱动而在X方向、Y方向及Z方向上滑动。第二梳齿形刀架56设置在第一主轴7的轴线后方的后侧(里边侧)，并且在从第一主轴7的轴线向后的范围内实施滑动。第一梳齿形刀架27和第二梳齿形刀架56夹着第一主轴7的轴线(轴向中心)并在前后方向上相互对置。
在第2滑动基座46中，在第二工具支架48的上方位置处端部工具基座57被一体地固定。端部工具基座57以X方向及Y方向矩阵形式能够固定并安装如钻头等的钻孔工具58。端部工具基座57能够将钻孔工具58以朝向右方向和左方向突出而安装。
在第二滑动基座46中，在端部工具基座57的上方位置一体固定有第二旋转工具基座59。第二旋转工具基座59在Y方向上延伸，并能够将钻头和端铣刀等的旋转工具61在Y方向上排列地设置多个。在第二旋转工具基座59上安装有S4旋转工具电动机62，该S4旋转工具电动机62旋转驱动安装在第二旋转工具基座59的旋转工具61。
第二旋转工具基座59经由设置在其内部的旋转驱动机构，能够通过S4旋转工具电动机62驱动旋转安装在第二旋转工具基座59上的旋转工具61。第二旋转工具基座59的最上面的工具安装部60以X方向为中心能够转动地被设置。能够从前侧(正面侧)使用手动调节转动角度并以预定的转动角度定位并固定工具安装部60。
在支撑基座8的左侧，设置有固定在床身1上的沿X方向延伸的X3滑轨63。X3滑轨63以与Z方向平行地设置为两个。鞍座64滑动自如地安装在X3滑轨63上。X3移动基座66一体地安装在鞍座64上。沿Z方向延伸的Z3滑轨67一体地固定在X3移动基座66上。
Z3滑轨67以与X方向平行地设置为两个。鞍座68滑动自如地安装在Z3滑轨67上。第二主轴基座69一体地安装在鞍座68。第二主轴71旋转自如地被第二主轴基座69支撑。第二主轴71以其轴线沿Z方向延伸的方式被设置。
在两个X3滑轨63之间接合X3移动基座66与滚珠螺杆72的滚珠丝杠机构固定并设置在床身1上。滚珠丝杠72由电动机等被旋转驱动而使X3移动基座66向X方向滑动。Z3电动机73固定在X3移动基座66。
Z3电动机73旋转驱动在两个Z3滑轨67之间的与第二主轴基座69接合的滚珠丝杠机构的滚珠丝杠。第二主轴基座69通过Z3电动机73的驱动在Z方向上滑动。第二主轴71通过驱动Z3电动机73及滚珠丝杠72的电动机的驱动沿X方向和Z方向滑动。
在第二主轴基座69上一体地固定对置刀架70，该对置刀架70安装对应第一主轴7上的加工的工具75。对置刀架70能够沿Z方向安装工具75。对置刀架70在X方向和Z方向上与第二主轴71一体地滑动。
第二支撑架74架设在床身1上的X3滑轨63的后方位置。并且沿Y方向延伸的Y3滑轨76一体地固定在第二支撑架74。Y3滑轨76以与X方向平行地被设置为两个。鞍座77滑动自如地被安装在Y3滑轨76上。Y3移动基座78一体地安装在鞍座77上。
在Y3移动基座78上一体固定第二主轴用工具基座81，该第二主轴用工具基座81安装对应第二主轴71上的加工的工具79。Y3电动机82固定在第二支撑基座74。Y3电动机82旋转驱动在两个Y3滑轨76之间的与Y3移动基座78接合的滚珠丝杠机构的滚珠丝杠。
Y3移动基座78通过Y3电动机82的驱动在Y方向上滑动。本实施方式的第二主轴用工具基座81以工具79能够在Y方向上排列设置的方式形成。用于旋转驱动工具79的S5旋转工具电动机83一体地安装在第二主轴用工具基座81。
第二主轴用工具基座81能够安装作为工具76的钻头或端铣刀等的旋转工具，并且经由设置在其内部的旋转驱动机构通过S5旋转工具电动机83旋转驱动安装在第二主轴用工具基座81上的旋转工具。第2主轴用工具基座81的最上段的工具安装部80以X方向为中心能够转动地被设置。能够从前侧使用手动调节转动角度并以预定的转动角度定位固定工具安装部80。
能够从第一主轴7的后方将长形的棒材作为材料插入第一主轴7。插入第一主轴7的棒材在从导套10突出的状态下被第一主轴7把持。通过旋转驱动第一主轴7而由第一主轴7把持的棒材旋转。
相对旋转的棒材使第一主轴7沿Z方向移动，并且通过在X方向和Y方向上移动第一梳齿形刀架27而选择安装在第一梳齿形支架21上的工具19，并通过选择的预定的工具19能够对棒材的从导套10突出的部分进行加工。
固定或旋转棒材，并转动转动工具基座34，使第一主轴7沿Z方向移动，并且通过在X方向和Y方向上移动第一梳齿形刀架27而选择安装在转动工具基座34上的预定的旋转工具31，并通过选择的旋转工具31能够对棒材进行所谓的B轴加工。
相对旋转的棒材使第二梳齿形刀架56在X方向、Y方向及Z方向上移动而选择安装在第二工具支架48或端部工具基座57或第二旋转工具基座59上的工具，并通过选择的预定的工具能够对棒材的从导套10突出的部分进行加工。例如，在第二旋转工具基座59的工具安装部60上经由附件等，通过在相对转动中心轴正交的方向上安装旋转工具61，能够以预定的角度转动并安装的旋转工具61来实施加工。
设置在第二梳齿形刀架56上的各工具的加工，相对通过设置在第一梳齿形刀架27上的各工具进行的加工，在夹着第一主轴7的轴线对置的棒材的后方中，能够独立于设置在第一梳齿形刀架27上的各工具的加工而实施加工(独立实施加工)。
由于例如第二梳齿形刀架56可在Z方向上移动自如，例如，在对应设置在第一梳齿形刀架27上的各工具的加工的第一主轴7在Z方向上的移动，通过跟随或叠加第二梳齿形刀架56，能够同时实施由设置在第一梳齿形刀架27上的各工具的加工和由设置在第二梳齿形刀架56上的各工具的加工。
将对置刀架70与第二主轴71一体地通过在X方向和Z方向上移动而选择的预定的工具75，并通过选择的预定的工具75能够对第一主轴7所把持的棒材实施加工。由安装在对置刀架70上的工具75的加工是通过将对置刀架70跟随或叠加在第一主轴7的移动而能够同时实施由设置在第一梳齿形刀架27上的各工具的加工和由设置在第二梳齿形刀架56上的各工具的加工。
当在第一主轴7所把持的棒材中完成一个产品的加工时，第二主轴71的轴线与第一主轴7的轴线重合的方式使第二主轴基座69向X方向移动而能够将棒材的切割部分作为材料传递至第二主轴71。通过沿X方向和Z方向移动第二主轴71，并且通过在Y方向移动第二主轴用工具基座81而选择安装在第二主轴用工具基座81上的工具79，并通过选择的预定的工具79能够对第二主轴71所把持的材料进行加工。
此时，例如，在第二主轴用工具基座81的工具安装部80上，经由附件等在相对转动中心轴线交叉的方向上安装工具79而能够以预定的角度转动并安装的工具79来实施加工。
第二主轴71被固定或旋转驱动，使第二主轴71的向X方向及Z方向的移动，并且在X方向及Y方向上移动第一梳齿形刀架27，通过转动转动工具基座34而选择安装在转动工具基座34上的预定的旋转工具31，并利用选择的旋转工具31能够对第二主轴71所把持的材料进行所谓的B轴加工。
针对第二主轴71所把持的材料，使第二主轴71的向X方向和Z方向的移动，并且使第二梳齿形刀架56向X方向、Y方向及Z方向移动而选择安装在第二梳齿形刀架56上的工具，并利用选择的工具能够对第二主轴71所把持的材料进行加工。
在X方向和Y方向上移动的第一梳齿形刀架27和相对第一梳齿形刀具27独立在X方向和Y方向上移动，并且通过在Z方向上移动的第二梳齿形刀架56能够分别独立实施第一主轴7中的加工和第二主轴71中的加工。
另外，转动工具基座34和端部工具基座57分别独立并各别设置在X方向和Y方向上移动的第一梳齿形刀架27和第二梳齿形刀架56上，并由于第二梳齿形刀架56能够沿Z方向移动，所以在对应由安装在转动工具基座34上的旋转工具31的第二主轴71所把持的材料的B轴加工的第二主轴71的Z方向上的移动上追随或叠加第二梳齿形刀架56，并通过设置在第二梳齿形刀架56上的各工具能够实施材料的加工。
(相关申请的相互参照)
本发明基于2016年8月31日向日本特许厅申请的特愿2016-170350及2016年9月7日向日本特许厅申请的特愿2016-174600主张优先权，其公开内容全部通过引用而并入本说明书。

Claims (6)

1.一种机床，其特征在于，
所述机床具备：主轴，其被支撑并在轴线方向上移动自如；两个梳齿形刀架，其夹着所述主轴的轴线而对置设置，
所述两个梳齿形刀架各自以被支撑从而在X方向和Y方向上移动自如，并在所述Y方向上并列安装工具的方式构成，所述X方向和所述Y方向与所述主轴的轴线方向正交，并且将所述两个梳齿形刀架中的一个梳齿形刀架设置为在与所述主轴的轴线方向相同方向的Z方向上移动自如，
于所述两个梳齿形刀架中的任意一个所述梳齿形刀架一体设置有转动工具基座，所述转动工具基座以沿着所述Y方向的Y轴为中心能够转动的方式支撑工具。
2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，
在所述两个梳齿形刀架中的任意一个的所述梳齿形刀架侧设置有与所述梳齿形刀架一体移动的端部工具基座。
3.根据权利要求2所述的机床，其特征在于，
将所述转动工具基座和所述端部工具基座设置在各自不同的所述梳齿形刀架侧。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的机床，其特征在于：
所述转动工具基座设置于在所述Z方向固定的所述梳齿形刀架侧。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的机床，其特征在于，
与所述主轴对置地设置有第二主轴，并相对于所述转动工具基座而在夹着所述主轴的轴线的相反侧设置有第二主轴用工具基座，该第二主轴用工具基座用于安装对所述第二主轴所把持的材料实施加工的工具。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的机床，其特征在于，
所述主轴设置成使所述主轴的轴线成为左右方向，所述两个梳齿形刀架夹着所述主轴的轴线前后设置，使得在所述Z方向上移动自如的所述梳齿形刀架设置于后方侧，该后方侧为作为机器前侧的作业者的工作区域的相反侧。
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