CN114728390A

CN114728390A - 机床

Info

Publication number: CN114728390A
Application number: CN202080077936.8A
Authority: CN
Inventors: 中西达裕; 栗谷龙彦; 酒井茂次
Original assignee: DMG Mori Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 2019-11-11
Filing date: 2020-11-10
Publication date: 2022-07-08
Also published as: JP7161068B2; JPWO2021095714A1; WO2021095714A1; EP4059659A4; EP4059659A1; US20220379421A1

Abstract

机床具备：床身，具备引导部；第1构造体及第2构造体，分别搭载在上述床身上；第1驱动部，使上述第1构造体沿着上述引导部移动；以及保护部，将上述第1驱动部的至少一部分覆盖；上述保护部能够伴随上述第1构造体的移动伸缩；上述第1构造体及上述第2构造体的至少一方具有收容上述保护部的至少一部分的保护部收容部；上述保护部收容部设在上述第1构造体及上述第2构造体的至少一方的台部上，是朝向上述第1构造体的移动方向开口的空间。由此，使主轴箱、刀架等构造体彼此的接近变得容易，能够使工件的加工的方便性提高。

Description

机床

技术领域

本发明涉及机床。

背景技术

在机床中，刀架、主轴箱等构造体在X、Y、Z方向上被独立地驱动，例如通过装接在刀架上的切削工具对装接在主轴上的工件施以切削加工。

装接在机床的床身上的构造体通常沿着设在床身上的导轨移动。此时，利用滚珠丝杠进行构造体的移动。如果由工件的切削加工带来的切屑附着到滚珠丝杠上，则滚珠丝杠有可能损伤。为了将滚珠丝杠从切屑保护，需要将滚珠丝杠覆盖的保护部。

例如，专利文献1提出了一种机床的套筒式罩，是具备可相对移动地内外重叠并且以通过相对移动能够伸缩的方式组合的多个罩体的机床的套筒式罩，其特征在于，在内外邻接的各组的罩体中，在外侧罩体的两侧壁部上设置与伸缩方向平行地延伸的一对引导部件；并且，设有从内侧罩体的侧壁部的外侧罩体侧基端部向外侧罩体与伸缩方向平行地突出并与上述一对引导部件滑动自如地分别卡合的一对被引导部件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007—50501号公报

发明内容

发明要解决的课题

在对床身装接多个构造体的情况下，如果在构造体间配置保护部，则保护部成为障碍，难以使构造体彼此的距离接近。例如，在作为构造体而具备第1主轴箱、第2主轴箱及1个以上的刀架的机床的情况下，如果考虑由机床对工件进行加工的方便性，则希望能够自如地控制刀架与第1主轴箱或第2主轴箱的距离。但是，如果在第1主轴箱或第2主轴箱与刀架之间隔着保护部，则难以使刀架充分地接近于第1主轴箱或第2主轴箱。

用来解决课题的手段

鉴于上述，本发明的一技术方案具备：床身，具备引导部；第1构造体及第2构造体，分别搭载在上述床身上；第1驱动部，使上述第1构造体沿着上述引导部移动；以及保护部，将上述第1驱动部的至少一部分覆盖；上述保护部能够伴随上述第1构造体的移动伸缩；上述第1构造体及上述第2构造体的至少一方具有收容上述保护部的至少一部分的保护部收容部；上述保护部收容部设在上述第1构造体及上述第2构造体的至少一方的台部上，是朝向上述第1构造体的移动方向开口的空间。

发明效果

根据有关本发明的上述技术方案，将使构造体移动的驱动部从切屑保护的保护部不会较大地限制构造体彼此的接近。由此，由机床对于工件的加工的方便性提高。

在权利要求书中记述本发明的新的特征，但本发明关于结构及内容的两者，通过结合本申请的其他目的及特征而对照附图的以下的详细的说明应该会更好地理解。

附图说明

图1是表示有关本实施方式的机床的一例的结构的主视图。

图2是表示该机床的一例的结构的立体图。

图3A是图2的区域A的放大图。

图3B是图2的区域B的放大图。

图4是从斜下方观察第2主轴箱的保护部收容部的立体图。

图5是从斜上方观察第2主轴箱的保护部收容部的立体图。

图6是第2主轴箱的保护部收容部侧的侧视图。

图7是表示固定在保护部上的旋转体与钢丝绳的关系的图。

图8是表示设在第2主轴箱的后部侧面上的支承部件的立体图。

具体实施方式

有关本发明的实施方式的机床具备：床身，具备引导部；第1构造体及第2构造体，分别搭载在床身上；第1驱动部，使第1构造体沿着引导部移动；以及保护部，将第1驱动部的至少一部分覆盖。保护部能够伴随第1构造体的移动伸缩。

第1构造体及第2构造体的至少一方具有收容保护部的至少一部分的保护部收容部。例如，在保护部收容部中收容收缩的状态的保护部的至少一部分的情况下，与不收容的情况相比，能够使第1构造体与第2构造体的距离变短。即，保护部不会较大地限制构造体彼此的接近，由机床对于工件的加工的方便性提高。另外，第1驱动部优选的是被保护部或保护部与其他部件的组合覆盖，以使其整体被从切屑遮蔽。

床身是固定安设在地面上的机床的下方部位，具有将第1构造体及第2构造体可相对移动地搭载的上表面。床身也可以是上表面倾斜的斜型。在该上表面上，配置有使第1构造体(或第1构造体和第2构造体这两者)移动的引导部。

引导部既可以是导轨，也可以是不具有轨道状的结构的滑动面。导轨与床身一体地形成，或与床身分体地形成并固定在床身上。导轨、滑动面等的引导部以以直线状延伸的方式设在床身的上表面上。引导部或导轨的数没有被特别限定。导轨的结构也没有被特别限定，例如可以使用辊导引部。辊导引部具备滑道块，通过滑道块经由滚动体(滚珠)在导轨上滑动，引导第1构造体的直线运动。

第1驱动部的构造没有被特别限定，作为第1驱动部而例如使用滚珠丝杠。滚珠丝杠具备轴杆状的丝杠轴、使丝杠轴旋转的马达、支承丝杠轴的轴承、以及随着丝杠轴的旋转而在丝杠轴上移动的螺母。通过滚珠丝杠，能够进行第1构造体的高精度的位置控制。

保护部至少在第1构造体与第2构造体之间以将第1驱动部的至少一部分覆盖的方式配置。保护部只要是能够随着第1构造体的移动而伸缩的构造即可。机床具备的保护部的数量没有被特别限定。例如，以夹着第1构造体的方式具备两个第2构造体的机床也可以具有两个保护部。此外，也可以在第1构造体与第2构造体之间以外的部位处设置其他的保护部。

保护部例如具备可相对移动、并且以邻接的一对的至少一部分重叠的方式组合的多个罩体。作为这样的保护部，可以例示套筒式罩。套筒式罩是多级式的金属制罩，例如通过用缩放器、弹簧等控制多个罩体彼此的重叠而进行伸缩。

第2构造体也与第1构造体同样，也可以能够在导轨等的引导部上移动。在使第2构造体沿着引导部移动的第2驱动部中，也可以使用滚珠丝杠。在此情况下，第2驱动部的至少一部分也被保护部覆盖。第2驱动部也优选的是其整体被从切屑遮蔽。第1构造体和第2构造体既可以构成为分别沿着不同的引导部移动，也可以构成为沿着相同的引导部移动。

机床例如可以举出车床、加工中心、具有使用固定工具的车削功能和使用旋转工具的铣削功能的复合加工机、能够进行金属附加加工的增材制造(AdditiveManufacturing，AM)机等，但并不限定于这些。第1构造体和第2构造体的组合没有被特别限定。例如，第1构造体是刀架或中心架，第2构造体是主轴箱或尾架也可以。此外，第1构造体是工作台，第2构造体是装接主轴(主轴头)的柱也可以。

例如，车床的一形态具备至少1个刀架(第1构造体)和第1主轴箱及第2主轴箱(都是第2构造体)。在此情况下，也可以构成为，除了刀架(第1构造体)以外，第2主轴箱(第2构造体)也能够相对于第1主轴箱(第2构造体)移动。此外，例如加工中心至少具备支承工件的工作台(第1构造体)和装接主轴(主轴头)的柱(第2构造体)。

这里，主轴或主轴箱是具备对工件赋予旋转的轴、马达、变速机等的构造体。刀架是安装切削工具(刀具)的构造体，有平型、梳齿型、转塔型等。中心架是将固定在磨床、车床等上的工件在半径方向上支承的构造体。尾架是具备为了使工件稳定而对工件进行推压的部件的构造体。工作台是将工作物直接或使用各种安装装置间接地固定、通常赋予进给运动或切削运动的台。

收容保护部的至少一部分的保护部收容部只要设在第1构造体及第2构造体的至少一方上即可。例如，在具备刀架(第1构造体)和第1主轴箱及第2主轴箱(都是第2构造体)的车床的情况下，容易在第1主轴箱及第2主轴箱上设置保护部收容部。

也可以将在伸缩方向上离开设置的保护部的第1连接部位及第2连接部位分别安装在第1构造体及第2构造体上。例如，配置在第1构造体与第2构造体之间的保护部也可以将其伸缩方向上的一方的端部及另一方的端部分别安装在第1构造体及第2构造体上。由此，伴随着第1构造体(及第2构造体能够移动的情况下第2构造体)的移动的保护部的伸缩变得容易。

保护部收容部设在第1构造体及第2构造体的至少一方的台部上，是朝向第1构造体的移动方向(或保护部的伸缩方向)开口的空间。这里，朝向第1构造体的移动方向开口，是指在考虑将该开口堵塞的假想的平面时，该空间以该平面与第1构造体的移动方向交叉的方式开口。该空间既可以沿着第1构造体的移动方向将设置该空间的第1构造体及/或第2构造体贯通，也可以不贯通。

保护部收容部例如也可以是设在第1构造体及第2构造体的至少一方的台部上的空间，是隧道状空间。台部是各构造体的下方部位。这样的空间在各构造体的台部是铸造物的情况下，也可以形成为铸拔孔。

保护部收容部例如也可以设在第1构造体的台部上，是朝向第2构造体开口的空间。该空间既可以沿着第1构造体的移动方向将第1构造体贯通，也可以不贯通。

保护部收容部例如也可以设在第2构造体的台部上，是朝向第1构造体开口的空间。该空间既可以沿着第1构造体的移动方向将第2构造体贯通，也可以不贯通。

保护部收容部例如也可以设在第1构造体及第2构造体的至少一方的台部上，是沿着第1构造体的移动方向延伸的空间。该空间既可以沿着第1构造体的移动方向将设置该空间的第1构造体及/或第2构造体贯通，也可以不贯通。

保护部例如也可以被沿着第1构造体的移动方向架设的长尺寸部件支承。在长尺寸部件中，可以使用绳、圆棒等的杆部件。在用架设的长尺寸部件支承保护部的情况下，不再需要将保护部用床身的上表面支承，保护部的移动的自由度变大。保护部及保护部收容部也可以构成为，保护部能够穿过保护部收容部。

长尺寸部件也可以在床身的上表面中跨从床身的一端到另一端的大致全区域架设。长尺寸部件例如在设床身的最大长为X时，跨X的70％以上的距离或X的80％以上的距离架设。长尺寸部件的一方及另一方的端部只要分别在床身的一端及另一端被规定的固定部件支承即可。

在将保护部用长尺寸部件支承时，从使保护部的伸缩时的移动变得容易的观点，也可以在保护部上设置沿着长尺寸部件行进的旋转体。作为旋转体，优选的是例如沿着长尺寸部件行进的滑轮、凸轮随动件等。

也可以第1构造体及第2构造体的至少一方具有支承长尺寸部件的至少1个支承部件。在此情况下，由于能够用包括床身两端的规定的固定部件和支承部件的多个支点支承长尺寸部件，所以长尺寸部件的松弛被抑制，对于保护部的伸缩及移动的阻力变小。

以下，一边参照附图一边对有关本发明的机床的实施方式更具体地进行说明。在实施方式的说明中，为了使理解变得容易而适当使用表示方向的用语(例如“水平方向”“长度方向”等)，但这是用于说明的，这些用语并不限定本发明。另外，在各图中，为了使机床的各构成零件的形状或特征变得明确而将这些尺寸设为相对的尺寸来图示，但并不一定用相同的比例尺表示。此外，在各图中对于相同的构成零件使用相同的标号来表示。

图1是表示有关本实施方式的机床的一例的结构的主视图，图2是表示该机床的结构的立体图。此外，图3A是图2的区域A的放大图，图3B是图2的区域B的放大图。图4及图5分别是从斜下方及斜上方观察第2主轴箱的保护部收容部的立体图。图6是第2主轴箱的保护部收容部侧的侧视图。

如图1、图2所示，机床100具备在与地面水平方向上设置的长尺寸的斜型的床身110、可水平移动地搭载在床身的上表面110P上的刀架120(第1构造体)、配置在刀架120的一侧的第1主轴箱130、以及可水平移动地配置在刀架120的另一侧的第2主轴箱140。第1主轴箱130固定在床身110的一方的端部上。机床100是车床的一种形态。

另外，在各图中，对第1主轴箱、第2主轴箱、刀架、支承导轨的支承部等省略细节部进行了描绘。此外，在图1中省略了保护部的一部分。

如图4～图6所示，在床身110上，设有沿着其长度方向在水平方向上延伸的多个导轨L、以及使刀架120及第2主轴箱140分别沿着一对导轨L移动的第1滚珠丝杠112A及第2滚珠丝杠112B。刀架120及第2主轴箱140都能够沿着相同的导轨水平移动。

如图2、图3所示，床身110的上表面110P被第1保护部210、第2保护部220及第3保护部230的组合覆盖。此外，设在刀架120与第2主轴箱140之间的第2保护部220将第1滚珠丝杠及第2滚珠丝杠的至少一部分分别覆盖。各保护部都具有具备多个罩体的套筒式罩的形态。

第1保护部210的一端及另一端分别与第1主轴箱130及刀架120连接，随着刀架120的移动而伸缩。第2保护部220的一端及另一端分别与刀架120及第2主轴箱140连接，随着刀架120及第2主轴箱140的移动而伸缩。第3保护部230的一端及另一端分别与第2主轴箱140及床身110的端部连接，随着第2主轴箱140的移动而伸缩。

如图4～图6所示，在第2主轴箱140中，设有能够收容第2保护部220的保护部收容部141S。虽然没有图示，但同样在第1主轴箱130中设有能够收容第1保护部的保护部收容部。另外，也可以在刀架120还设置保护部收容部。保护部收容部141S是设在第2主轴箱140的台部的隧道状的空间，台部由铸造物构成。隧道状的空间在形成台部时作为铸拔孔形成。

第2主轴箱140的保护部收容部141S朝向刀架120的移动方向开口。第2主轴箱140的保护部收容部141S朝向刀架120开口。第2主轴箱140的保护部收容部141S沿着刀架120的移动方向延伸。

第1主轴箱130的保护部收容部朝向刀架120的移动方向开口。第1主轴箱130的保护部收容部朝向刀架120开口。第1主轴箱130的保护部收容部沿着刀架120的移动方向延伸。

在图1中，表示了刀架120和第2主轴箱140充分地接近的状态。这样的接近可以通过将第2保护部220收容到设在第2主轴箱140的台部上的保护部收容部141S中来实现。同样，第1保护部210被收容到设在第1主轴箱130的台部上的保护部收容部中。

第1保护部210和第2保护部220分别被跨从床身110的长度方向上的一端到另一端平行地架设的一对长尺寸部件(圆棒300)支承。在图2中，将圆棒300用虚线概念性地表示。圆棒300与刀架120及第2主轴箱140的移动方向平行地架设。具体而言，如图3A所示，在床身110的一端，设有一对用来将一对圆棒300的一端分别固定的环状的扣件113A。一对圆棒300的一端分别与扣件113A的环卡合而被固定。此外，如图3B所示，在床身110的另一端，设有一对与上述同样的环状的扣件113B。一对圆棒300的另一端分别与螺丝扣310连接，螺丝扣310与扣件113B连接。由此，圆棒300的长度与床身110的最大长度X大致相同。

通过用一对圆棒300支承第1保护部210及第2保护部220，以各保护部在圆棒300上行进的方式构成，不再需要在床身110的上表面110P或导轨L上设置用来支承各保护部的部件。即，各保护部在圆棒300上沿水平方向行进，被收容到设在第2主轴箱140的台部上的隧道状的保护部收容部141S及设在第1主轴箱130上的未图示的其他的保护部收容部内。另外，也可以在刀架120上形成另外的其他的保护部收容部，使得各保护部能够穿过该保护部收容部内。

在各保护部的与圆棒300的接触位置，如图7所示，固定有滑轮320。滑轮320的旋转方向与圆棒300平行，通过滑轮320在圆棒300上行进，各保护部的伸缩及移动变得容易。也可以在各保护部分别固定1个或2个以上滑轮320。

也可以仅用一对圆棒300支承各保护部，但也可以还在刀架120(第1构造体)及第2主轴箱140(第2构造体)的至少一方设置用来支承各保护部的支承部件。由此，能够以更多的支点支承圆棒300，所以能抑制圆棒300的松弛。

在图8中表示支承部件的一例。在图8中，在第2主轴箱140的后部侧面上设有支承部件330。图示例的支承部件330从减小与圆棒300的阻力等的观点出发而具有与圆棒300平行地旋转的滑轮332，但支承部件330的构造没有被特别限定。另外，在图8中，将第2主轴箱140简略化而描绘，省略了保护部的罩部件。

上述实施方式的说明在全部的方面都是例示，而不是限制性的。对于本领域技术人员而言，能够适当进行变形及变更。本发明的范围不是由上述的实施方式、而是由权利要求书表示。进而，在本发明的范围中，包括与权利要求书等价的范围内的从实施方式的变更。

对于本发明关于当前的优选的实施方式进行了说明，但并不限定地解释这样的公开。各种变形及改变通过阅读上述公开，对于属于本发明的技术领域的本领域技术人员应该不会弄错地变得清楚。因而，权利要求书应解释为不从本发明的主旨及范围脱离而包含全部的变形及改变。

产业上的可利用性

根据有关本发明的机床，主轴箱、刀架等的构造体彼此的接近较容易，由机床进行的工件的加工的方便性提高。

标号说明

100：机床；110：床身；110P：上表面；112A：第1滚珠丝杠；112B：第2滚珠丝杠；113A；113B：环状的扣件；120(第1构造体)：刀架；130：第1主轴箱；140：第2主轴箱；141S：保护部收容部；210：第1保护部；220：第2保护部；230：第3保护部；300：圆棒；310：螺丝扣；320：滑轮；330：支承部件；L：导轨。

Claims

1.一种机床，其特征在于，

具备：

床身，具备引导部；

第1构造体及第2构造体，分别搭载在上述床身上；

第1驱动部，使上述第1构造体沿着上述引导部移动；以及

保护部，将上述第1驱动部的至少一部分覆盖；

上述保护部能够伴随上述第1构造体的移动伸缩；

上述第1构造体及上述第2构造体的至少一方具有收容上述保护部的至少一部分的保护部收容部；

上述保护部收容部设在上述第1构造体及上述第2构造体的至少一方的台部上，是朝向上述第1构造体的移动方向开口的空间。

2.如权利要求1所述的机床，其特征在于，

在上述保护部的伸缩方向上离开设置的第1连接部位及第2连接部位分别被安装在上述第1构造体及上述第2构造体上。

3.如权利要求1或2所述的机床，其特征在于，

上述保护部具有可相对移动且以邻接的一对至少一部分重叠的方式组合的多个罩体。

4.如权利要求1～3中任一项所述的机床，其特征在于，

在上述空间设在上述第1构造体的台部上的情况下，上述第1构造体的上述空间朝向上述第2构造体开口；

在上述空间设在上述第2构造体的台部上的情况下，上述第2构造体的上述空间朝向上述第1构造体开口。

5.如权利要求1～4中任一项所述的机床，其特征在于，

上述保护部被沿着上述第1构造体的移动方向架设的长尺寸部件支承。

6.如权利要求5所述的机床，其特征在于，

上述保护部具备在伸缩时沿着上述长尺寸部件行进的旋转体。

7.如权利要求5或6所述的机床，其特征在于，

上述第1构造体及上述第2构造体的至少一方具有支承上述长尺寸部件的至少1个支承部件。

8.如权利要求5～7中任一项所述的机床，其特征在于，

上述长尺寸部件是钢丝绳或杆部件。

9.如权利要求1～8中任一项所述的机床，其特征在于，

还具备使上述第2构造体沿着上述引导部移动的第2驱动部；

上述第2驱动部的至少一部分也被上述保护部覆盖。

10.如权利要求1～9中任一项所述的机床，其特征在于，

上述第1构造体是刀架或中心架；

上述第2构造体是主轴箱或尾架。

11.如权利要求1～9中任一项所述的机床，其特征在于，

上述第1构造体是工作台；

上述第2构造体是装接主轴的柱。