CN201776661U - 机床 - Google Patents

Abstract

一种机床，该机床能根据切屑的形状吸引切屑并排出至设备外，或是通过供给冷却液使切屑朝工作台下部等流动。所述机床包括：切屑吸引装置(10)，该切屑吸引装置(10)经由吸引通路(101、751、……、91)来吸引对工件(92)进行加工时所产生的切屑；冷却液供给装置(20)，该冷却液供给装置(20)经由供给通路(201、751、……、91)对所述工件(92)的加工点供给冷却液；以及切换装置(11)，该切换装置切换所述切屑吸引装置(10)和所述冷却液供给装置(20)的动作。

Description

机床

技术领域

本实用新型涉及一种吸引在加工被加工构件时所产生的切屑、或对上述被加工构件供给冷却液(coolant)这样的机床。

背景技术

在采用旋转工具对被加工构件(以下记作工件)实施穿孔加工时所产生的切屑会留在穿孔内部。留在孔内部的切屑被在穿孔加工中所产生的热加热至高温之后，发生硬化。当这样的切屑干扰旋转工具时，对该旋转工具施加超过其耐久性能的负荷，可能会使旋转工具破损。

此外，也会发生切屑在机床内的很大范围内飞散，加工结束后的清扫作业烦杂这样的问题。

作为上述问题的解决方法，现在有设置如下这种切屑吸引装置这样的方法，该切屑吸引装置例如将在加工时所产生的切屑通过设于工具前端的流入孔进行吸入，经由设于工具的贯穿孔、设于主轴内部的切屑移送管排出至外部。

此外，专利文献1中公开了设有冷却液供给装置的机床，这种冷却液供给装置从冷却液供给嘴朝向工具、工件或工作台等喷出冷却液。在这种冷却液供给装置中，通过供给冷却液来抑制在切削点上的温度上升，而且，能使在加工时所产生切屑从工件或工作台上流下。

专利文献1：日本专利特开2000-301427号公报

但是，当设有上述现有的切屑吸引装置的情况下，虽然在切屑形成粉末状时能可靠地进行吸引，但根据切屑的形状、大小的不同，可能会无法高效率进行吸引、或切削点的温度异常上升。

另一方面，在设置上述专利文献1中的冷却液供给装置的情况下，由于即使切削点的温度没有很大程度上升时切屑也会留在工作台的下方，因此会存在需要设置将切屑排出至机床外的切屑排出装置，从而使装置成本增加。

发明内容

本实用新型基于上述现有的情况发明而成，其目的在于提供一种能根据切屑的形状吸引切屑并排出至设备外或通过供给冷却液来避免切削点的温度上升的机床。

技术方案1的实用新型的机床包括：主轴箱；主轴，该主轴被上述主轴箱支承成可自由旋转；以及工具保持件，该工具保持件可拆装地安装于上述主轴，其特征在于，包括：切屑吸引装置，该切屑吸引装置经由吸引通路来吸引对被加工构件进行加工时所产生的切屑；冷却液供给装置，该冷却液供给装置经由供给通路来对上述被加工构件的加工点供给冷却液；以及切换装置，该切换装置切换上述切屑吸引装置和上述冷却液供给装置的动作。

技术方案2的实用新型的机床是在技术方案1的基础上，其特征在于，上述切屑吸引装置的吸引通路和上述冷却液供给装置的供给通路形成为贯穿上述主轴和工具保持件，并且上述吸引通路兼用作上述供给通路。

根据技术方案1的实用新型，由于包括切换吸引切屑的切屑吸引装置和供给冷却液的冷却液供给装置的动作的切换装置，因此能根据对工件进行加工时所产生的切屑的形状、大小等特征，或者在切削点的温度没有很大程度上升时吸引切屑并排出至设备外，而在切削点的温度上升高时供给冷却液，能避免切削点的异常温度上升，从而能根据需要来选择切屑的除去或切削点的冷却。因此，能应对多样的工件种类和加工条件。

根据技术方案2的实用新型，由于将上述切屑吸引装置的吸引通路和上述冷却液供给装置的供给通路形成为贯穿主轴和工具保持件，且上述吸引通路兼用作上述供给通路，因此无需另设冷却液供给喷嘴，能以廉价的结构来进行对工件进行加工时所产生的切屑的除去或切削点的冷却。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的门形加工中心(machining center)的立体图。

图2是上述门形加工中心的万能主轴箱(universal head)的侧剖图。

图3是上述图2的主轴部分的侧剖图。

(符号说明)

1门形加工中心(机床)

2主轴

3工具保持件

10切屑吸引装置

11切换装置

18主轴箱

20冷却液供给装置

92被加工构件(工件)

101、751、……、91吸引通路

201、751、……、91供给通路

具体实施方式

图1至图3是用于说明本实用新型实施例1的机床的图。

在图中，符号1表示作为机床一例的门形加工中心。这种门形加工中心1具有：底座11，该底座11设置在地面上；左立柱和右立柱12、12，该左立柱和右立柱12、12从正面(X轴方向)观察配置于上述底座11的左右侧部；以及横梁13，该横梁13支承于上述立柱12、12的上端。

在上述底座11上可在X轴方向(前后方向)上移动地设置有工作台17。

在上述横梁13上可在Y轴方向(左右方向)上移动地设置有滑鞍14。在上述滑鞍14上可在Z轴方向(垂直方向)上移动地设置有冲压头(ram)15。

上述冲压头15内形成有支承构件贯穿孔152，该支承构件贯穿孔152与朝垂直方向延伸的回旋中心轴线151平行。上述支承构件贯穿孔152内嵌套有回旋中心轴153，通过轴承154和未图示的上部轴承来可回旋地枢轴支承于上述冲压头。

上述回旋中心轴153的外周面上固定有转子155，上述支承构件贯穿孔152中固定有定子156。该定子156配置成从上述转子155的外周面朝径向外侧隔开一定间隔来围住该转子155。通过对上述定子156供电，从而驱动上述转子155旋转，上述回旋中心轴153以上述回旋中心轴线151为中心回旋。

在上述冲压头15的下部设置有万能主轴箱16。该万能主轴箱16进行作为在水平面内的回旋动作的绕C轴移动，以及作为在垂直面内的回旋动作的绕A轴移动。

上述万能主轴箱16具有：主轴箱18，该主轴箱18为朝垂直方向延伸的筒体；以及主轴箱支承构件19，该主轴箱支承构件19将上述主轴箱18支承成可绕上述A轴回旋。上述主轴箱支承构件19螺栓固定在上述回旋中心轴153的下端面上，并被上述冲压头15可绕上述C轴回旋地支承。

在上述支承构件贯穿孔152的下端与上述轴承154之间嵌套活塞157，该活塞157利用油压可与上述回旋中心轴线151平行地移动。在上述活塞157的下端面上形成有环状的啮合齿，在上述轴承154的外圈154a的上端面和内圈154b的上端面上均同心状地形成有环状的啮合齿。

上述活塞157的啮合齿、上述轴承154的外圈154a的啮合齿以及上述轴承154的内圈154b的啮合齿构成三段连接器(日文：3ピ一スカツプリング)，若上述活塞157朝下方移动，则上述活塞157的啮合齿同时与上述轴承154的外圈154a及内圈154b的两个啮合齿啮合，并将上述主轴箱支承构件19夹紧至回旋角度位置。

上述主轴箱18将沿垂直轴向延伸的主轴2支承成可自由旋转，在该主轴2的前端部安装有工具保持件3。此外，在上述主轴箱18内包括夹紧机构4，该夹紧机构4将上述工具保持件3与上述主轴2夹紧、松开。

上述主轴2是在其轴心上具有与主轴中心线21平行的主轴贯穿孔22的筒体，该主轴2的下部和上部通过下轴承23和上轴承24可自由旋转地枢轴支承于上述主轴箱18。

上述夹紧机构4具有：拉杆(drawbar)5，该拉杆5可与主轴中心轴线21平行移动地嵌套在上述主轴2的主轴贯穿孔22内，并将上述工具保持件3与上述主轴贯穿孔22前端部的锥形孔25夹紧、松开；以及驱动机构6，该驱动机构6使该拉杆5朝松开方向移动。

上述拉杆5具有：筒状的卡合驱动管道51，该卡合驱动管道51将配置于上述锥形孔25附近的多个卡合爪53与形成于上述工具保持件3的上端部的卡合台阶部31卡合；以及筒状的拉杆主体52，该拉杆主体52与上述卡合驱动管道51连接。

上述卡合爪53构成为可以该卡合爪的基端部531为中心将前端的爪部532朝径向张开。上述卡合驱动管道51的前端形成有凸轮533，该凸轮533与上述爪部532的内表面滑动接触，当处于后退位置(图3上方位置)时使该爪部532与上述卡合台阶部31卡合，而当处于前进位置(图3下方位置)时解除上述卡合。

在上述拉杆主体52与上述主轴贯穿孔22之间夹设有多个碟形弹簧54。上述碟形弹簧54将上述拉杆5朝夹紧方向(图3的上方方向)施力。若利用这种作用力使上述卡合驱动管道51朝夹紧方向移动，则上述凸轮533张开上述爪部532从而与上述卡合台阶部31卡合，并使上述工具保持件3的锥形部32与上述锥形孔25牢固地嵌合。

上述驱动机构6是将活塞64插入配置在汽缸孔65内的结构，该汽缸孔65由壳体62和盖构件63形成，其中，壳体62被螺栓61紧固于上述主轴箱18的上端部。若利用油压使该活塞64朝图3下方移动，则通过按压板56使上述拉杆5克服上述碟形弹簧54的作用力从而朝松开方向(图3的下方方向)移动，并解除上述工具保持件3的上述锥形部32与上述锥形孔25的嵌合。

在上述主轴2的外周面上固定有转子26，在上述主轴箱18的内周面上，定子27被配置固定成从上述转子26的外周面朝径向外侧隔开一定间隔来围住上述转子26。通过对上述定子27供电，从而驱动上述转子26旋转，上述主轴2以上述主轴中心轴线21为中心回旋。

上述主轴箱18以与上述主轴中心轴线21正交的回旋中心轴线191为中心，可绕A轴回旋地支承于上述主轴箱支承构件19。

上述主轴箱支承构件19形成有与上述回旋中心轴线191平行的支承构件贯穿孔192。此外，上述支承构件贯穿孔192内嵌套有被螺栓固定于上述主轴箱18的左端部的回旋中心轴193，该回旋中心轴193通过前轴承194和后轴承195可回旋地枢轴支承于上述主轴箱支承构件19。

在上述回旋中心轴193的外周面上固定有转子196，上述支承构件贯穿孔192中固定有定子197，该定子197配置成从上述转子196的外周面朝径向外侧隔开一定间隔来围住该转子196。通过对上述定子197供电，从而驱动上述转子196旋转，上述主轴箱18以上述回旋中心轴线191为中心回旋。

在上述支承构件贯穿孔192的右端与上述前轴承194之间嵌套有活塞198，该活塞198利用油压可与上述回旋中心轴线191平行地移动。在上述活塞198的右端面上形成有环状的啮合齿，在上述前轴承194的外圈194a的左端面和内圈194b的左端面上均同心状地形成有环状的啮合齿。

上述活塞198的啮合齿、上述前轴承194的外圈194a的啮合齿以及上述前轴承194的内圈194b的啮合齿构成三段连接器(日文：3ピ一スカツプリング)，若上述活塞198朝右方移动，则上述活塞198的啮合齿同时与上述前轴承194的外圈194a及内圈194b的两个啮合齿啮合，并将上述主轴箱18夹紧至回旋角度位置。

在上述卡合驱动管道51的上述凸轮533内同轴地插入连结管道33，该连结管道33在轴心(主轴中心线21)形成有通路孔34，该连结管道33被螺母构件35固定在上述工具保持件3内。

在上述工具保持件3的下端安装有刀具9，在该刀具9的轴心(主轴中心线21)上形成有由与上述通路孔34连通的贯穿孔构成的通路孔91。此外，在上述卡合驱动管道51、上述拉杆主体52的轴心部(主轴中心线21)上分别形成有在轴向上贯穿的通路孔511、523，该通路孔511与上述通路孔34连通，上述通路孔523与通路孔511连通，并设定成相同直径。

上述拉杆主体52的上端部521插入主轴侧通路管道71的下端部711内，该主轴侧通路管道71插入上述盖构件63、上述活塞64内，并被螺栓固定于上述盖构件63。此外，在上述主轴侧通路管道71的轴心(主轴中心线21)上形成有通路孔713，该通路孔713与上述通路孔523连通，且设定成相同直径。

在上述主轴侧通路管道71与上述拉杆主体52的上端部521之间设置有用于切断上述通路孔713、523与外部连通的密封机构8，并使上述主轴侧通路管道71与上述上端部521可相对旋转地连接。

通路管道72的右端通过螺栓可拆装地安装于上述主轴侧通路管道71的上端部，该通路管道72的左侧通过螺栓可拆装地向上述主轴箱18的上端部安装。

上述通路管道72的轴心形成有呈近似U字形的通路孔721。此外，该通路孔721的右端以相同直径与上述通路孔713连通，左端以相同直径与形成于上述主轴箱18的通路孔181的上端面连通。

在上述支承构件贯穿孔192的轴心(回旋中心轴线191)与该轴心(回旋中心轴线191)平行地配置有支承构件通路管道73。该支承构件通路管道73的右端被螺栓固定于上述主轴箱18的左端面，上述支承构件通路管道73的左端的外周面与连通管道74的下端的内周面连接。

在上述支承构件通路管道73的轴心(回旋中心轴线191)上形成有通路孔731，在上述连通管道74的轴心上形成有呈近似U字形的通路孔741。此外，上述通路孔731的右端以相同直径与上述通路孔181的左端面连通，左端以相同直径与上述通路孔741连通。

上述支承构件通路管道73的左端的外周面与连通管道74的下端的内周面的连结部设置有用于切断上述通路孔731、741与外部连通的密封机构8，并使上述支承构件通路管道73的左端的外周面与上述连通管道74的下端的内周面可相对旋转地连接。

上述通路管道74的上端被螺栓可拆装地安装于上述主轴箱支承构件19的左端面。上述主轴箱支承构件19的左端面固定有中空的圆筒构件77，上述连通管道74的下端被螺栓可拆装地安装于上述圆筒构件77左端面。

在上述支承构件贯穿孔152的轴心(回旋中心轴线151)与该轴心平行地配置有支承构件通路管道75。该支承构件通路管道75的下端的外周面与设置于上述主轴箱支承构件19的上端面的中空的圆盘构件76的内周面连接。

上述支承构件通路管道75的轴心(回旋中心轴线151)形成有通路孔751，该通路孔751的下端以相同直径与形成于上述主轴箱支承构件19的通路孔199的上端面连通。此外，上述支承构件通路管道75的下端的外周面与上述圆盘构件76的内周面的连结部设置有用于切断上述通路孔751、199与外部连通的密封机构8，并使上述支承构件通路管道75的下端的外周面与上述圆盘构件76的内周面可相对旋转地连接。

上述支承构件通路管道75的上端分岔成具有通路孔101、201的吸引管道110、供给管道210，切屑吸引装置10与该吸引管道110连接，而冷却液供给装置20与上述供给管道210连接。上述通路孔101、201与上述通路孔751为相同直径。

在上述吸引管道110、上述供给管道210中分别夹设有切换阀111、112，该切换阀111、112构成切换上述切屑吸引装置10和上述冷却液供给装置20的动作的切换装置11。另外，上述切换阀111、112全开时的内径构成为与上述通路孔101、201大致相同的直径。

由上述通路孔101、751、199、741、731、181、721、713、523、511、34、91构成吸引通路，由上述通路孔201、751、199、741、731、181、721、713、523、511、34、91构成供给通路。也就是说，上述吸引通路的通路孔751、199、741、731、181、721、713、523、511、34、91兼用作供给通路的通路孔。

即，当对由镁合金、合成树脂和陶瓷等材质构成的工件92进行加工的情况下，打开上述切换阀111并且关闭上述切换阀112，从而使上述切屑吸引装置10打开并使上述冷却液供给装置20关闭。藉此，由上述工件92的切削加工而产生的切屑被上述切屑吸引装置10从上述工件92的切削点吸引，经由上述吸引通路向设备外排出。

另一方面，当对由铁和黄铜等材质构成的工件92进行加工的情况下，打开上述切换阀112并且关闭上述切换阀111，从而使上述冷却液供给装置20打开并使上述切屑吸引装置10关闭。藉此，冷却液从上述冷却液供给装置20经由上述供给通路被供给到上述工件92的切削点。

另外，虽未图示，但被上述切屑吸引装置10吸引并排出到设备外的切屑被切削粉过滤器捕集，并留在切削粉铲斗中。此外，由上述冷却液供给装置20供给的冷却液集中至冷却液贮藏槽，通过泵、过滤器等送至上述冷却液供给装置20，并再次利用。

在本实施例中，包括切换装置11，该切换装置11切换吸引切屑的切屑吸引装置10和供给冷却液的冷却液供给装置20的动作。因此，能根据对工件92进行加工时所产生的切屑的形状、大小等特征，或者在切削点的温度没有很大程度上升时将切屑吸引并排出至设备外，而在切削点的温度增高时供给冷却液，能避免切削点的异常升温，从而能根据需要来选择切屑的除去或切削点的冷却。因此，能应对多样的工件种类和加工条件。

此外，由于将上述切屑吸引装置10的吸引通路101、751、……、91和上述冷却液供给装置20的供给通路201、751、……、91形成为贯穿上述主轴2和上述工具保持件3，且上述吸引通路101、751、……、91兼用作上述供给通路201、751、……、91，因此不需要再另设冷却液供给喷嘴，能以廉价的结构来进行对工件进行加工时所产生的切屑的除去或切削点的冷却。

另外，在上述实施例1中，对上述切换阀111、112手动进行切换操作的情况进行了说明，但当然不限定于通过阀门的切换，此外，也可以自动进行切换操作。

此外，在上述实施例1中，对包括万能主轴箱的机床的情况进行了说明，但本实用新型当然也能适用于不包括万能主轴箱的机床。

而且，也可以将上述切屑吸引装置10的吸引通路与上述冷却液供给装置的供给通路分别独立地加以设置。

Claims (2)

1.一种机床，该机床包括：主轴箱；主轴，该主轴被所述主轴箱支承成能自由旋转；以及工具保持件，该工具保持件能拆装地安装于所述主轴，其特征在于，包括：

切屑吸引装置，该切屑吸引装置经由吸引通路来吸引对被加工构件进行加工时所产生的切屑；

冷却液供给装置，该冷却液供给装置经由供给通路对所述被加工构件的加工点供给冷却液；以及

切换装置，该切换装置切换所述切屑吸引装置和所述冷却液供给装置的动作。

2.如权利要求1所述的机床，其特征在于，所述切屑吸引装置的吸引通路和所述冷却液供给装置的供给通路形成为贯穿所述主轴和工具保持件，并且所述吸引通路兼用作所述供给通路。

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