CN1126634C - 机床 - Google Patents

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Abstract

一种机床及其覆盖装置，该机床在不扩大机床的左右宽度的情况下，防止下述情况，该情况指工件的切削屑或切削液掉落到主轴头(8)的后部，第一滑架(4)和第二滑架(6)等的工作部位，在该机床中的基座(1)上，固定有支柱(2)，在该支柱(2)的前面，以可沿上下方向(f1)移动的方式对第一滑架(4)进行导向，另外在第一滑架(4)的前面上，以可沿左右方向(f2)移动的方式对第二滑架(6)进行导向，在第二滑架(6)上，以可沿前后方向(f3)移动的方式对主轴头(8)进行导向，在第二滑架(6)上，固定第一盖板(31)，同时在该盖板(31)的左右各端缘，按照可沿前后方向(f3)弯曲的方式连接有侧部盖板(33)，此外，第二盖板(39)与第一滑架(4)成整体固定，并且在第二盖板(39)的前侧，固定有第三盖板(41)。

Description

机床
技术领域
本发明涉及具有独特的覆盖的机床。
背景技术
在实现第一和第二滑架，或支柱的主轴方向(前后方向)长度的缩短，以及使主轴头的前后方向的传送速度提高的机床中，人们知道有下述的形式，其中在主轴方向基座上，固定有支柱，在该支柱上，以可沿上下方向移动的方式对第一滑架进行导向，在第一滑架上，以可沿横向移动的方式对第二滑架进行导向，在第二滑架上，以可沿前后方向移动的方式对主轴头进行导向(参照日本第365529/1992号发明专利公开公报)。
在上述的机床中，在通过安装于主轴头的前端上的刀具，切削工件时，因刀具的旋转等，发生切削屑，切削液向后飞散情况，但是当不对该飞散采取保护措施时，工件的切削屑，切削屑直接掉落在第一滑架和第二滑架上，其结果是，不仅加工精度受到损害，而且难于进行机床的保养或清扫。
本发明的目的在于提供一种具有可应付上述实际情况的覆盖装置的机床。
本发明的概述
为了实现上述目的，在本发明的机床中，在基座上，固定有支柱，在该支柱的前面，以可沿上下方向移动的方式对第一滑架进行导向，另外在第一滑架的前面上，以可沿左右方向移动的方式对第二滑架进行导向，同时在第二滑架上，以可沿前后方向移动的方式对主轴头进行导向的机床中，在第二滑架的前面上，固定允许主轴头的前后移动的第一盖板，同时在该盖板的左右各端缘，按照下述方式，连接有侧部盖板，该方式为：在形成于该盖板和第一滑架之间的导向机构的导向作用下，该盖板可朝向后方弯曲，另外，第二盖板与第一滑架成整体固定，该第二盖板在主轴头的左右移动的允许的状态，覆盖第一盖板的前侧，以及第一盖板的上侧和下侧，此外，设置第三盖板，该第三盖板位于第二盖板的前侧，在主轴头的上下和左右移动的允许的状态，覆盖支柱的前面。
上述第一盖板，侧部盖板，第二盖板和第三盖板阻止下述情况，该情况指从主轴头的前端部，向后飞散的切削屑，切削液直接掉落到主轴头的后部，第一滑架和第二滑架上。
另外，左右的侧部盖板在第二滑架沿左右方向移动时，阻止其向后弯曲而沿左右方向伸出。
进一步具体地说，如权利要求2所述，第一盖板包括以可沿前后移动的方式使主轴头穿过的通孔，该通孔和主轴头之间通过密封机构，保持在基本上液体密封状态。如果按照此方式，阻止下述情况，该情况指从主轴头的前端部，向后飞散的切削屑，切削液经通孔和主轴头之间的间隙，到达主轴头后方。
如权利要求3所述，在形成于侧部盖板和第一滑架之间的导向机构中，形成圆弧状导向通路。
还有，当使第二滑架朝向左右中的任何一侧移动时，在导向机构的圆弧状的导向通路的导向作用下，以与第一盖板的连接部位为中心，使上述已移动一侧的侧部盖板向后弯曲。
再有，如权利要求4所述，通过弹性机构，沿与导向机构的圆弧状的导向通路相交叉的方向，拉动侧部盖板。由此，限制侧部盖板的工作部中的游隙造成的晃动。
另外，如权利要求5所述，侧部盖板由多个基本盖板形成，这些基本盖板按照侧缘之间可弯曲的方式连接。
附图说明
图1为表示本发明的机床的基本结构的一个实施例的斜视图；
图2为上述基本结构的正视图；
图3为上述基本结构的侧视图；
图4为上述基本结构的平面图；
图5表示上述基本结构的一部分，其中图5A为表示第一滑架的斜视图，图5B为表示第二滑架的斜视图；
图6为表示在上述基本结构中安装第一盖板和侧部盖板的状态的斜视图；
图7表示上述机床的一部分，其中图7A为平面图，图7B为侧视图，图7C为沿x-x部的剖视图；
图8为表示上述机床的一部分的斜视图；
图9为表示在上述基本结构中安装第二盖板，第一盖板和侧部盖板的状态的斜视图；
图10为表示在上述基本结构中安装第三盖板，第二盖板，第一盖板和侧部盖板的状态的斜视图；
图11为表示将上述机床的第一，第二和第三盖板断开的状态的图；
图12表示上述机床的一部分，其中图12A为第二滑架位于移动范围的左端的状态的平面剖视图，图12B为第二滑架位于移动范围的右端的状态的平面剖视图。
本发明的最佳实施例
下面参照附图，对本发明进行说明。
本实施例的机床为机械中心等，该机床包括形成最下部的基座1；固定于该基座1的上面上的支柱2；第一滑架4，该第一滑架4通过固定于该支柱2的前面上的沿上下方向的一对导轨3，3，以可沿上下方向f1的滑动位移的方式导向；第二滑架6，该第二滑架6通过固定于该第一滑架4的前面上的沿左右方向的一对导轨部件5，5，以可沿左右方向f2的滑动位移的方式导向；主轴头8等，该主轴头8通过固定于上述第二滑架6上的一对沿前后方向的导轨部件7，7，以可沿前后方向f3的滑动位移的方式导向。
下面对上述各部分的结构进行描述。
即，上述基座1由钢板形成，其呈箱形，在支柱2的前侧的上面上，固定有支承部件9，9，该支承部件9，9用于固定图中未示出的加工台。在基座1的中间处，形成有掉落孔10，该掉落孔10用于使切削屑或切削液朝向特定部位掉落。
上述支柱2包括以下述矩形框架为主体，该矩形框架具有左右一对的纵向部2a，2a，以及上下一对的横向部2b，2c，该矩形框架的中间部，形成有较大的沿前后方向的矩形孔a，并且在上侧的横向部2b上，形成电动机支座2d，在该电动机支座2d上，固定有伺服电动机11，该伺服电动机11用于沿上下驱动第一滑架4。
如图5A所示，第一滑架4形成有钢板制的矩形框架，该矩形框架包括左右一对的，截面呈矩形状的各纵向单一棱柱体4a，4a和上下一对的，截面呈矩形状的各横向单一棱柱体4b，4c，并且在其中间部，形成有较大的沿前后方向的矩形孔b，该框架的尺寸为接纳于支柱2的前面的尺寸范围内的程度，在该矩形框架的后面，固定有通过上述导轨部件3，3导向的嵌合部件12，同时在上下的横向棱柱体4b，4c的前面，固定有用于对第二滑架6进行导向的一对导轨部件5，5，另外，在上侧的横向棱柱体4b的后面，固定有从前面看呈倒U形的托架13，在该托架13的顶部，固定有螺母14，此时，单一棱柱体4a，4b，4c还包括按照形成一体的方式形成截面呈矩形状等的多个棱柱部件的类型。
在螺母14中，拧入有纵向螺杆15，该纵向螺杆15与上述伺服电动机11的输出轴连接，此外，在上侧的横向框架部件4b的上面，设置有用于沿左右方向驱动第二滑架6的伺服电动机16，还有，在固定于横向框架部件4b的上面，图5A所示的一对增强板17，17上，固定有轴承部件19a，19b，该轴承部件19a，19b以可旋转的方式支承横向螺杆18，该横向螺杆18与上述伺服电动机16的输出轴连接。
如图5B所示，第二螺杆6包括纵向矩形框架6a，在该纵向矩形框架6a的中间部，形成有其尺寸可使主轴头8插入程度的沿前后方向的矩形孔c，并且该纵向矩形框架6a的尺寸为接纳于第一滑架4的前面的尺寸范围内的程度，在该矩形框架6a的后面，沿前后方向固定有由钢板制的矩形筒部件形成的左右一对的水平引导框架6b，6b，并且固定有由上述导轨部件5，5导向的多个嵌合部件20，此外，在各水平引导框架6b的上面，固定有沿前后方向的导轨部件7，同时通过水平的平整钢板21，将一对水平引导框架6b，6b的侧面之间连接。
在上述矩形框架6a的上侧的横向棱柱体22的一侧的上面上，设置有朝向斜后上方向的伸出部件23，开放环形的螺母保持部件24固定于该伸出部件23的前端。上述横向螺杆18拧入通过该螺母保持部件24保持的螺母25。另外，纵向支承板26固定于左右的水平引导框架6b，6b的后端之间，伺服电动机27固定于该支承板26的后面，该伺服电动机27用于使主轴头8沿前后方向f3驱动移动。
主轴头8包括头支架29，该头支架29以可旋转的方式支承沿前后方向的主轴28，在该头支架29的内方，设置有图中未示出的驱动电动机，该驱动电动机用于旋转驱动主轴28，另外，在头支架29的下面，设置有由上述导轨部件20导向的多个嵌合部件30。
在头支架29与上述伺服电动机27之间，形成有图中未示出的螺母机构，该机构通过该伺服电动机27的旋转，使头支架29前后移动。
在按照上述方式形成的机床的基本结构中，设置覆盖装置，下面参照图6～11，对其具体的结构进行描述。
如图6所示，在第二滑架6的前面，固定有覆盖该前面的几乎全部的第一盖板31。在该第一盖板31的中间部，具有主轴头8以可沿前后移动的方式而插入的通孔8a，同时在该通孔8a的内周面，固定有密封机构32，该密封机构32用于以基本为液体密封的方式，对通孔8a与主轴头8之间进行密封。作为该密封机构32可采用比如可弯曲的带状橡胶体等。
在第一盖板31的左右端缘，按照下述方式，连接有侧部盖板33，该方式为：该盖板33可在形成于盖板33和第一滑架4之间的导向机构34的导向作用下，朝向后方弯曲。下面对其进行更具体的描述，如图7和图8所示，在第一盖板31的左右各端缘，通过铰接件35，以可沿前后摆动的方式安装有侧部盖板33。另外，对应各侧部盖板33，形成上述导向机构34，该导向机构34由形成于侧部盖板33的上下的导向机构形成，下面对该导向机构中的一个进行描述，将从平面看呈钩状的导向板36固定于第一滑架4的端部，在形成于各导向板36上的1/4圆弧状的导向通路36a内部，插入有辊37，该辊37突设于相对应的侧部盖板33的上下缘上。再有，在1/4圆弧状的导向通路36a的曲率中心附近位置和上述销件37附近位置之间，以紧贴方式设置有作为弹性机构的弹簧38，在该弹簧的弹性力的作用下，朝向其后方摆动的一侧，对侧部盖板33拉紧。
此外，如图9所示，覆盖第一盖板31的前侧，以及该第一盖板31的上侧和下侧的第二盖板39通过连接部件40，与第一滑架4成整体固定。该第二盖板39包括方形通孔39a，该方形通孔39a用于允许主轴头8沿左右移动。
还有，如图10和图11所示，在第二盖板39的前侧，从平面看呈ユ形状的第三盖板41与支柱2成整体固定。此时，在第三盖板41中，开设有基本呈方形的通孔41a，该通孔41a用于允许主轴头8的上下和左右移动。
为了采用上述的机床的基本结构形成机械中心，还添加下述的，图中未示出的结构，即，设置自动工具更换装置，此外根据需要，设置用于覆盖基座1上部的整个结构物的围壁，在该自动工具更换装置中，接受接纳有多个工具的工具盘，或工具盘中的工具，将其以嵌合方式插于主轴28的前端，或与此相反，从主轴28的前端，抽出工具，按照返回工具盘的方式工作。
下面对按照上述方式形成的机床的工作进行描述。
随着伺服电动机11旋转，使第一滑架4和主轴头8沿上下方向f1驱动移动。此时，第一盖板31，侧部盖板33和第三盖板39与第一滑架4一起沿上下移动。另外，第三盖板41固定于支柱2上，不沿上下移动，但是形成于该盖板41中的通孔41a的存在允许主轴头8的上下移动。在该上下移动中，第二盖板39的通孔39a的前后方向空间，被第一盖板31和侧部盖板33遮挡，另外，第三盖板41的通孔41a的前后方向空间，被第二盖板39，第一盖板31和侧部盖板33遮挡。
另外，随着伺服电动机16旋转，使第二滑架6和主轴头8沿左右方向f2驱动移动。此时，第一盖板31与第二滑架6一起沿左右方向移动，随着该左右移动，侧部盖板33，33沿左右方向移动。此时，第二盖板39和第三盖板41不沿左右移动，但各盖板39，41的通孔39a，41a的存在允许主轴头8的左右移动。
如果使各侧部盖板33左右移动，该销件37被导向到导向板36的1/4圆弧状的导向通路36a，实现移动，在该移动时，作用于辊37上的力使侧部盖板33绕铰接件35，沿前后摆动。
比如，当使第二滑架6移动到最右侧时，如图12A所示，右侧的侧部盖板33在导向通路36a和销件37的相互作用下，处于朝向绕铰接件35的后方大致摆动90度的状态，相反，当使第二滑架6移动到最左侧时，如图12B所示，左侧的侧部盖板33在导向通路36a和销件37的相互作用下，按照下述方式工作，该方式为：处于与第一盖板相同的左右方向，遮挡第二盖板39的通孔39a的前后方向空间。这样的右侧的侧部盖板33的工作对于左侧的侧部盖板33来说，以对称的方式进行。由此，第二盖板39的通孔39a的前后方向空间不限于第二滑架6的左右方向f的位置，处于因第一盖板31和侧部盖板33，33封闭的状态，另外，第三盖板41的通孔41a的前后方向空间处于因第二盖板39，第一盖板31和侧部盖板33，33封闭的的状态。
再有，随着伺服电动机27旋转，使主轴头8沿前后方向f3驱动移动，由此，使主轴28朝向三维方向的任意位置移动。此时，密封机构32阻止下述情况，该情况指在主轴头8向后方移动中擦拭附着于主轴头8的周面上的切削屑或切削液，而掉落的切削屑侵入第一盖板31的后方。
在这样的主轴28的上下左右前后的位移，以及嵌合于主轴28的前端的刀具的驱动电动机的旋转工作的作用下，可对固定于图中未示出的加工台上的工件进行加工。
在工件的加工中，通过刀具产生的切削屑或切削液因刀具的旋转，还朝向后方飞散，该切削屑中的，穿过第三盖板41的通孔41a的部分碰到第二盖板39而掉落，另外穿过第二盖板39的通孔39a的部分碰到第一盖板31或侧部盖板33而掉落。于是，即使在主轴头8位于其移动范围内的任意位置的情况下，切削屑或切削液不直接掉落到第一滑架4或第二滑架6上，并且，切削屑等可靠地被刚性较大的板部件遮挡。
另外，弹簧38在第二滑架6的左右移动中，将侧部盖板33的销件37，朝向导向通路36a的曲率中心附近部位拉动，将其压靠于导向通路36a的周面上，阻止侧部盖板33的游隙造成的晃动的发生。
在上述实施例中，各侧部盖板33按照通过铰接件等将2，3块的多块基本盖板的侧缘以可弯曲的方式连接而设置，显然，还可由导向机构34对各盖板进行导向。为了消除此情况的各基本盖板的晃动，必须针对每块基本盖板，设置具有相当于前面的弹簧38的功能的弹性机构。
产业上的利用可能性
按照上述方式形成的本发明，获得下述的效果。
即，按照权利要求1所述的发明，在下述的一种机床中，其中在基座上，固定支柱，在该支柱的前面，以可沿上下方向移动的方式对第一滑架导向，另外在该第一滑架的前面，以可沿左右方向移动的方式对第二滑架进行导向，在第二滑架上，以可沿前后方向移动的方式对主轴头进行导向，通过由刚性较大的部件形成的覆盖装置，长期可靠地阻止通过安装于主轴头上的刀具产生的切削屑或切削液直接掉落于第一滑架或第二滑架，并且，可保持机床的左右宽度的紧凑性。
按照权利要求2所述的发明，可阻止下述情况，该情况指切削屑从第一盖板的通孔和主轴头之间侵入后方，侵入第一盖板的背后的第二滑架或第一滑架的空间内部。
按照权利要求3所述的发明，其有助于权利要求1的发明的实现，按照权利要求4所述的发明，可通过简单的结构，实现侧部盖板的前后摆动，按照权利要求5所述的发明，不产生在侧部盖板移动时，盖板造成的晃动声音，按照权利要求6所述的发明，基本盖板比侧部盖板的整体小，便于对侧部盖板进行操作。

Claims (6)

1.一种机床，其中在基座(1)上，固定有支柱(2)，在该支柱(2)的前面，以可沿上下方向移动的方式对第一滑架(4)进行导向，另外在第一滑架(4)的前面上，以可沿左右方向移动的方式对第二滑架(6)进行导向，同时在第二滑架(6)上，以可沿前后方向移动的方式对主轴头(8)进行导向，其特征在于：
在第二滑架(6)的前面上，固定允许主轴头(8)的前后移动的第一盖板(31)，同时在该盖板(31)的左右各端缘，按照下述方式，连接有侧部盖板(33)，该方式为：在形成于该盖板(33)和第一滑架(4)之间的导向机构(34)的导向作用下，该盖板(33)可朝向后方弯曲，另外，第二盖板(39)与第一滑架(4)成整体固定，该第二盖板(39)在主轴头(8)的左右移动的允许的状态，覆盖第一盖板(31)的前侧，以及第一盖板(31)的上侧和下侧，此外，设置第三盖板(41)，该第三盖板(41)位于第二盖板(39)的前侧，在主轴头(8)的上下和左右移动的允许的状态，覆盖支柱(2)的前面。
2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于第一盖板(31)包括以可沿前后移动的方式使主轴头(8)穿过的通孔(8a)，该通孔(8a)和主轴头(8)之间通过密封机构(32)，保持在基本上液体密封状态。
3.根据权利要求1或2所述的机床，其特征在于在导向机构(34)中，形成圆弧状导向通路(36a)。
4.根据权利要求3所述的机床，其特征在于当使第二滑架(6)朝向左右中的任何一侧移动时，在导向机构(34)的圆弧状的导向通路(36a)的导向作用下，以与第一盖板(31)的连接部位为中心，使上述已移动一侧的侧部盖板(33)向后弯曲。
5.根据权利要求4所述的机床，其特征在于通过弹性机构(38)，沿与导向机构(34)的圆弧状的导向通路(36a)相交叉的方向，拉动侧部盖板(33)。
6.根据权利要求3所述的机床，其特征在于侧部盖板(33)由多个基本盖板形成，这些基本盖板按照侧缘之间可弯曲的方式连接。
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