CN202726644U - 机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种能够使用于保持工件的装置和用于支承刀具的装置充分地靠近的机床。在旋转台因马达的旋转而前侧旋转大致90度时，旋转马达位于凹部的内侧。在旋转马达和凹部之间存在规定的间隙。即使旋转马达旋转，旋转马达也不与刀具支承体接触。在因旋转台的旋转而使旋转马达靠近刀具支承体的时，旋转马达也位于凹部内，能够缩短刀具支承体以及支承台的全长而不使旋转马达与刀具支承体接触。

Description

机床

技术领域

本实用新型涉及一种利用刀具对固定于工件固定部的工件进行加工的机床。

背景技术

通常，机床用于进行铣削加工、丝锥加工等各种加工。机床根据来自控制部的指令从用于存储多个刀具的刀库中取出规定的刀具并安装在主轴上，对工件进行加工。

在日本特许公开公报1993年第42406号中公开了一种机床。机床具有用于固定工件的工件定位装置，以及与工件定位装置相对而沿X轴方向（左右方向）和Y轴方向（前后方向）移动的基座。基座与工件定位装置在前后方向上相离开。工件定位装置以X轴为旋转轴进行旋转。安装有刀具的主轴头设置在基座上。

安装在主轴头上的刀具在控制部的控制下靠近固定在工件定位装置上的工件，对工件进行加工。此时，基座沿X轴方向和Y轴方向移动并且工件定位装置以X轴为旋转轴进行旋转。

由于基座与工件定位装置在Y轴方向上相离开，因此机床整体变长，机床整体的刚性降低。因此，由于在加工工件时产生的撞击与振动，容易在机床上产生应变。期望使基座与工件定位装置靠近。

但是，由于工件定位装置在X轴方向上旋转，因此，需要在基座和工件定位装置之间确保用于避免基座和工件定位装置相接触的空间。因此，在以往的机床中存在无法使基座和工件定位装置充分靠近的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于使用于保持工件的装置和用于支承刀具的装置充分地靠近。

技术方案1的机床具有：工件保持装置，其用于保持工件；两个支承台，它们用于支承该工件保持装置，且该两个支承台相对；刀具支承体，其用于支承对上述工件进行加工的刀具，其特征在于，上述刀具支承体为箱形，上述工件保持装置包括：工件固定部，其用于保持上述工件；旋转台，其架设在上述两支承台之间，能够绕沿该支承台彼此相对的方向的轴旋转并且以上述工件固定部能够绕与该轴垂直的轴旋转的方式支承上述工件固定部；马达，其用于使上述工件固定部旋转，其位于上述旋转台的与支承上述工件固定部的一侧相反的一侧，上述刀具支承体的与上述旋转台相对且位于上述两支承台之间的面上形成有凹部，在上述旋转台旋转时，上述马达位于上述凹部内。

在因旋转台的旋转而使固定于旋转台的马达靠近刀具支承体的时，马达也位于凹部内，因此，能够缩短刀具支承体与支承台之间的距离而不使马达与刀具支承体接触。因此，机床的全长缩短，刚性提高。

技术方案2的机床的特征在于，该机床具有用于支承两支承台与刀具支承体的基座部，在上述基座部的上表面上的位于两支承台之间的区域设有用于排出尘埃的上下贯穿的排出口，上述上表面上的上述排出口的周围朝向上述排出口侧倾斜，在上述两支承台上形成有沿支承台彼此相对的方向贯穿该支承台并且用于排出尘埃的排出通路。

在加工工件时产生的尘埃，例如工件的切削屑、冷却剂在通路、倾斜的面上移动，从排出口排出。

技术方案3的机床的特征在于，对于上述排出通路的宽度，与上述排出口相反的一侧的宽度大于排出口侧的宽度。

由于排出通路的宽度在排出口侧较窄，在与排出口相反的一侧较宽，因此飞散到与排出口相反的一侧的切削屑、冷却剂等集中于排出口。

技术方案4的机床的特征在于，上述排出通路的侧面具有凸曲面。

由于通路的侧面形成为向内侧突出的曲面，因此切削屑、冷却剂等朝向排出口顺畅地移动。

技术方案5的机床的特征在于，上述刀具支承体的形成有上述凹部的面从上述基座部立起，上述凹部在形成有该凹部的面的整个上下方向上形成，并且在下部与上述排出口垂直地相连。

凹部与排出口垂直地相连，将凹部的内侧的整个区域作为排出口，因此，能够容易地排出切削屑、冷却剂等。

技术方案6的机床的特征在于，上述刀具支承体的上表面中的上述凹部的周围朝向上述凹部向下方倾斜。

附着于上述凹部的周围的切削屑、冷却液集中于凹部。

技术方案7的机床的特征在于，上述刀具支承体在上述凹部的周围具有水平截面形状为梯形的柱部，上述凹部侧为该梯形的上底，与上述凹部相反一侧为该梯形的下底，该下底长于该上底。

由于与凹部相反的一侧的尺寸长于凹部侧的尺寸，因此与下底的尺寸与上底的尺寸相同的情况相比，能够提高凹部周围的刚性，能够维持强度。

技术方案8的机床的特征在于，在上述基座部的上表面上，在隔着上述刀具支承体与上述排出口相反的一侧的位置设有用于排出尘埃的排出孔，上述刀具支承体的上表面以该上表面的中央部分为顶点分别朝向上述排出口侧与排出孔侧向下方倾斜。

附着于刀具支承体的上表面上的尘埃，例如切削屑、冷却剂等朝向排出口、排出孔移动并排出。

技术方案9的机床的特征在于，在上述刀具支承体的下侧的上述基座部上设有上下贯穿并且用于排出尘埃的基座部排出口，在上述刀具支承体的侧面上形成有沿两支承台相对的方向贯穿并且用于排出尘埃的支承体排出通路。

从刀具支承体飞散的尘埃，例如切屑、冷却剂等通过支承体排出通路，经由基座部排出口排出。

技术方案10的机床的特征在于，对于上述支承体排出通路的宽度，与上述基座部排出口相反的一侧的宽度大于该基座部排出口侧的宽度。

由于对于支承体排出通路的宽度，基座部排出口侧的宽度较窄，与该基座部排出口相反的一侧的宽度较宽，因此飞散到与基座部排出口相反的一侧的尘埃，例如切削屑、冷却剂等集中于基座部排出口。

附图说明

图1是概略表示机床的立体图。

图2是概略表示机床的侧视图。

图3是概略表示工件保持装置的立体图。

图4是概略表示基座部、支承台及刀具支承体的立体图。

图5是概略表示基座部、支承台及刀具支承体的俯视图。

图6是概略表示基座部、支承台及刀具支承体的右侧视图。

图7是基座部的概略仰视图。

图8是概略表示旋转台向前侧旋转了大致90度时的机床的立体图。

图9是概略表示变形例的基座部、支承台、刀具支承体的立体图。

具体实施方式

下面，基于表示实施方式中的机床的附图详细说明本实用新型。图1的左斜下方是机床的前方。机床具有前后较长的矩形箱形的基座部1。腿2、2、2、2设置在基座部1的下部四角。用于保持刀具60的刀具保持装置300和用于保持工件的工件保持装置100设置在基座部1的上表面上。工件保持装置100位于基座部1的前侧，刀具保持装置300位于后侧。

基座部1在后部具有刀具支承体30。刀具支承体30是在前后方向上较长的长方体状。刀具支承体30与基座部1一体成形。在前后方向（Y轴方向）上较长的Y轴轨道32、32分别设置在刀具支承体30的上表面的左右端部。两个滑动件32a、32a以能够使下表面相对于Y轴轨道32滑动的方式将下表面嵌合在各个Y轴轨道32上并且将上表面固定在移动体32d上。移动体32d是在左右方向（X轴方向）上较长的矩形。与Y轴轨道32平行的Y轴滚珠丝杠机构32b配置在刀具支承体30的上表面上并且配置在Y轴轨道32之间。Y轴马达32c设置于Y轴滚珠丝杠机构32b的后端部。Y轴马达32c驱动Y轴滚珠丝杠机构32b。移动体32d与Y轴滚珠丝杠机构32b的螺母部（未图示）相连结。Y轴滚珠丝杠机构32b的螺母部借助Y轴马达32c的旋转而沿Y轴方向移动。因此，移动体32d沿Y轴方向移动。

在左右方向（X轴方向）上较长的两个X轴轨道31、31设置在移动体32d的上表面上并且设置在前后两端。两个滑动件31a、31a以能够使下表面相对于X轴轨道31、31滑动的方式将下表面嵌合在各个X轴轨道31、31上并且将上表面固定于立柱35的下表面。立柱35用于支承主轴头34，并且呈上下较长的柱状。与X轴轨道31平行的X轴滚珠丝杠机构31b配置在X轴轨道31之间。X轴马达31c设置在X轴滚珠丝杠机构31b的右端部。X轴马达31c驱动X轴滚珠丝杠机构31b。

立柱35与X轴滚珠丝杠机构31b的螺母部（未图示）相连结。X轴滚珠丝杠机构31b的螺母部借助X轴马达31c的旋转而沿X轴方向移动。因此，立柱35沿X轴方向移动。

Z轴轨道33、33分别设置在立柱35的前表面的左右端部。Z轴轨道33、33在上下方向（Z轴方向）上较长。两个滑动件33a、33a以能够使后表面相对于Z轴轨道33滑动的方式将后表面嵌合在各个Z轴轨道33上并且将前表面固定于主轴头34的后表面。主轴头34是大致长方体形状，在内部以能够使主轴36旋转的方式支承主轴36。与Z轴轨道33平行的Z轴滚珠丝杠机构33b配置在Z轴轨道33、33之间。Z轴马达33c设置在Z轴滚珠丝杠机构33b的上端部。Z轴马达33c驱动Z轴滚珠丝杠机构33b。主轴头34与Z轴滚珠丝杠机构33b的螺母部（未图示）相连结。Z轴滚珠丝杠机构33b的螺母部借助Z轴马达33c的旋转而沿Z轴方向移动。因此，主轴头34沿Z轴方向移动。主轴马达37设置在主轴头34的上端部。主轴马达37使主轴36绕Z轴旋转。主轴36用于保持刀具60。刀具60有工件停止且主轴36旋转而对工件进行加工的旋转刀具，以及工件旋转且主轴36停止而进行加工的非旋转刀具。主轴36能够安装旋转刀具与非旋转刀具。在利用非旋转刀具对工件进行加工时，使用用于固定非旋转刀具与主轴头34的固定构件（未图示）。

两个支承台10、10在基座部1的上表面前部隔开间隔地左右设置。支承台10、10用于支承工件保持装置100。

参照图3进行说明。工件保持装置100具有两个固定部11、11。固定部11、11固定在支承台10、10上。旋转台12设置在固定部11、11之间。旋转台12以能够使工件固定部13旋转的方式支承圆形的工件固定部13。旋转台12具有台部12a、左连结部12b、右连结部12c。工件固定部13位于台部12a的一个面（在图3中为上表面）上。工件固定部13能够绕与上述一个面呈直角的轴旋转。旋转马达14固定在台部12a的另一个面（在图3中为下表面）上。旋转马达14使工件固定部13旋转。工件固定部13的轴向相对于台部12a呈直角。左连结部12b从台部12a向左上方延伸，以能够绕X轴旋转的方式与左侧的固定部11相连结。右连结部12c从台部12a向右上方延伸，以能够绕X轴旋转的方式与右侧的固定部11相连结。

马达15固定于右侧的固定部11。马达15使旋转台12绕X轴旋转。马达15的旋转轴与右连结部12c相连结。如图3所示，在以Z轴上侧为基准将向后侧旋转的角度设为负的角度，将向前侧旋转的角度设为正的角度时，旋转台12借助马达15的旋转在－5度～＋95度的范围内旋转。由于设定了－5度～0度和＋90度～＋95度的范围，因此即使产生安装时的误差，旋转台12也可靠地在0度～＋90度的范围内旋转。由于旋转台12向前侧旋转90度以上，因此操作者能够在易于确保作业空间的机床的前方相对于工件固定部13装卸工件50，作业效率提高。在旋转台12向后侧旋转90度以上时，难以确保作业空间。

说明将非旋转刀具安装在主轴36上而对工件50进行加工的情况。

如图3所示，将工件50固定在工件固定部13上，旋转马达14旋转，从而工件50绕Z轴旋转。

安装在主轴36上的刀具60借助X轴马达31c～Z轴马达33c与工件50相接触。由于工件50旋转，因此即使刀具60不旋转，刀具60也能够对工件50进行加工。此时，马达15能够确定工件50绕X轴的倾斜，因此刀具60也能够倾斜地对工件50进行加工。

说明将旋转刀具安装在主轴36上来对工件50进行加工的情况。

刀具60借助主轴马达37而进行旋转。旋转的刀具60借助X轴马达31c～Z轴马达33c与工件50相接触，刀具60对工件50进行加工。此时，通过使用马达15，刀具60也能够倾斜地对工件50进行加工。另外，也可以使用旋转马达14使工件50旋转。

参照图4～图7进行说明。

排出口1a设置在基座部1的上表面前部。排出口1a上下贯穿，用于排出尘埃。排出口1a是在前后方向上较长的矩形，大致水平。在基座部1的上表面上，从排出口1a的前端部到基座部1的前端部的部分是前倾斜面110。前倾斜面110从基座部1的前端部的上端向后下方倾斜。前倾斜面110的左右宽度朝向排出口1a的前端部逐渐缩短，在基座部1的上表面上，与前倾斜面110和基座部1的右端部相连的部分是右倾斜面111。右倾斜面111从上端朝向排出口1a向左下方倾斜。右倾斜面111与排出口1a的右边缘部分相连。在基座部1的上表面上，与前倾斜面110和基座部1的左端部相连的部分是左倾斜面112。左倾斜面112从上端朝向排出口1a向右下方倾斜。左倾斜面112与排出口1a的左边缘部分相连。排出孔1b设置在基座部1的上表面的后端部。排出孔1b用于排出尘埃。排出孔1b沿Z轴方向贯穿。排出孔1b的左右端部分别与右倾斜面111、左倾斜面112相连。排出孔1b的前端部同刀具支承体30的与Z轴方向大致平行的后侧面134相连。后侧面134与右倾斜面111和左倾斜面112相连。

门形的支承台10竖立设置在前倾斜面110、右倾斜面111上。支承台10与前倾斜面110、右倾斜面111一体成形。支承台10具有腿部10a、10b、梁部10c。腿部10a、10b一前一后配置。梁部10c用于连接腿部10a、10b的上端部之间，与Y轴方向大致平行。腿部10a竖立设置在前倾斜面110与右倾斜面111的交界处。腿部10b竖立设置在右倾斜面111上。由腿部10a、10b、梁部10c围成的空间成为排出通路10d。排出通路10d沿X轴方向贯穿，用于将尘埃引导到排出口1a。如图5所示，排出通路10d的前侧面10da、后侧面10db具有向通路中央侧突出的曲面。对于右侧的排出通路10d的前后宽度，其右侧（与排出口1a相反的一侧）的前后宽度比其左侧（排出口1a侧）的前后宽度宽。

同样的门形的支承台10也竖立设置在前倾斜面110与左倾斜面112上。如图5所示，对于左侧的排出通路10d的前后宽度，其与排出口1a相反的一侧的前后宽度比其排出口1a侧的前后宽度宽。飞散到支承台10的周围的尘埃，例如工件的切削屑与冷却剂在各个排出通路10d、前倾斜面110、右倾斜面111与左倾斜面112上移动，从排出口1a排出。

刀具支承体30与两支承台10、10的后部（后侧的腿部10b、10b）相连接。支承台10、10、刀具支承体30通过金属材料（例如铁、铜、锌、铝）的铸造而一体成形。凹部130形成在刀具支承体30的前侧面的X轴方向中央部。凹部130向后侧凹陷。凹部130的水平截面形状是日文文字コ字形。凹部130的底面130a、各个侧面130b、130b与Z轴方向大致平行，并且与水平面大致垂直。在凹部130的下边缘部，底面130a、各个侧面130b、130b与排出口1a的后边缘部、左右边缘部相连。刀具支承体30的凹部130附近的部分形成为壁厚比其他部分厚，其刚性较高。

刀具支承体30的前部上表面是倾斜面131、131。倾斜面131、131朝向凹部130向下方倾斜。倾斜面131、131与凹部130的侧面130b、130b相连。在刀具支承体30的前部，倾斜面131的下侧部分是上下较长的柱部39。倾斜面131形成柱部39的上表面。柱部39的水平截面形状是梯形。梯形以凹部130侧为上底，以与凹部130相反的一侧（Y轴轨道32侧）为下底。下底比上底长。柱部39用于维持Y轴轨道32附近的强度。侧面130b在水平截面形状中相当于上底。刀具支承体30的后部上表面具有前上表面132与后上表面133。前上表面132以Y轴方向中央部为顶点朝向前侧向下方倾斜。后上表面133以Y轴方向中央部为顶点朝向后侧向下方倾斜。后上表面133与刀具支承体30的后侧面134相连。附着在前上表面132上的冷却剂向前方移动，从排出口1a排出。附着在后上表面133上的冷却剂向后方移动，从排出孔1b排出。

支承体排出通路135形成在刀具支承体30的右侧面下部。支承体排出通路135沿X轴方向贯穿，用于排出尘埃。如图5所示，支承体排出通路135的前侧面与后侧面具有倾斜部分135a、135a和平行部分135b、135b。倾斜部分135a、135a以支承体排出通路135的左侧的前后宽度比右侧的前后宽度窄的方式倾斜。平行部分135b、135b与倾斜部分135a、135a相连，向刀具支承体30的内侧（左侧）延伸。平行部分135b、135b与X轴方向大致平行。支承体排出通路136形成在刀具支承体30的左侧面下部。支承体排出通路136沿X轴方向贯穿。支承体排出通路136的前侧面与后侧面具有倾斜部分136a、136a和平行部分136b、136b。倾斜部分136a、136a以支承体排出通路136的右侧的前后宽度比左侧的前后宽度窄的方式倾斜。平行部分136b、136b与倾斜部分136a、136a相连，向刀具支承体30的内侧（右侧）延伸。平行部分136b、136b与X轴方向大致平行。

如图7所示，基座部排出口137设置在刀具支承体30的下方并且设置在基座部1的底面上。基座部排出口137上下贯穿，用于排出尘埃。基座部排出口137是在前后方向上较长的矩形，并且大致水平。基座部排出口137在Y轴方向上位于与平行部分135b、136b大致相同的位置。飞散到刀具支承体30的周围的尘埃在右倾斜面111、左倾斜面112、各个支承体排出通路135、136中移动，从排出孔1b、基座部排出口137排出。传送带（未图示）设置在基座部1的下侧，用于输送排出的尘埃等。

参照图8进行说明。在马达15使旋转台12向前侧旋转了大致90度时，旋转马达14位于凹部130的内侧。此时，规定的空间存在于旋转马达14与凹部130之间。即使旋转台12旋转，旋转马达14也不与刀具支承体30接触。

在旋转马达14因旋转台12的旋转而靠近刀具支承体30时，旋转马达14也位于凹部130内。能够缩短刀具支承体30、支承台10的全长而不使旋转马达14与刀具支承体30相接触。因此，机床的全长缩短，机床的刚性提高。

通过设计成使规定的空间存在于旋转马达14和凹部130之间，即使旋转台12向前侧旋转大致90度，操作者也能够在旋转马达14的外侧安装所需的零件。

在加工工件时产生的工件的切削屑与冷却剂等在前倾斜面110、右倾斜面111、左倾斜面112、排出通路10d中移动，从排出口1a排出。因此，机床能够可靠地对切削屑等进行处理。排出通路10d的前后宽度在排出口1a侧较窄，在与排出口1a相反的一侧较宽。飞散到与排出口1a相反的一侧的切削屑与冷却剂等集中于排出口1a。

支承台10的排出通路10d的前侧面10da、后侧面10db形成为向内侧突出的凸曲面。切削屑、冷却剂等经由排出通路10d向排出口1a顺畅地移动。凹部130的底面130a、侧面130b相对于排出口1a的边缘部分垂直，因此，切削屑、冷却剂等容易地落下到排出口1a。刀具支承体30的上表面是倾斜的前上表面132与后上表面133。附着在刀具支承体30的上表面上的切削屑、冷却剂等向基座部排出口137、排出孔1b移动并排出。从刀具支承体30飞散的切削屑、冷却剂等通过刀具支承体30的支承体排出通路135、136，经由基座部排出口137排出。支承体排出通路135、136在基座部排出口137侧较窄，在与基座部排出口137相反的一侧较宽。因此，飞散到与基座部排出口137相反的一侧的切削屑、冷却剂等集中于基座部排出口137。

参照图9说明变形例。支承台10、10与刀具支承体30相邻，但不与刀具支承体30相接触。将间隙设在支承台10、10与刀具支承体30之间。

在实施方式、其变形例中，支承台10、10、刀具支承体30通过金属材料的铸造而一体成形，但是成形方法并不限定于此。支承台10、10、刀具支承体30既可以通过金属板（例如钢板、铜板、锌板或铝板）的焊接而一体成形，也可以通过金属板的弯曲加工、冲压加工而一体成形。

Claims (10)

1.一种机床，具有：工件保持装置（100），其用于保持工件（50）；两个支承台（10、10），它们用于支承该工件保持装置（100），且该两个支承台（10、10）相对；刀具支承体（30），其用于支承对上述工件（50）进行加工的刀具（60），其特征在于，

上述刀具支承体（30）为箱形，

上述工件保持装置（100）包括：

工件固定部（13），其用于保持上述工件（50）；

旋转台（12），其架设在上述两支承台（10、10）之间，能够绕沿该支承台（10）彼此相对的方向的轴（X轴）旋转并且以上述工件固定部（13）能够绕与该轴（X）垂直的轴旋转的方式支承上述工件固定部（13）；

马达（14），其用于使上述工件固定部（13）旋转，其位于上述旋转台（12）的与支承上述工件固定部（13）的一侧相反的一侧，

上述刀具支承体（30）的与上述旋转台（12）相对且位于上述两支承台（10、10）之间的面（130a）上形成有凹部（130），

在上述旋转台（12）旋转时，上述马达（14）位于上述凹部（130）内。

2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，

该机床具有用于支承上述两支承台（10、10）与刀具支承体（30）的基座部（1），

在上述基座部（1）的上表面上的位于上述两支承台（10、10）之间的区域设有用于排出尘埃的上下贯穿的排出口（1a），

上述上表面上的上述排出口（1a）的周围朝向上述排出口（1a）侧倾斜，

在上述两支承台（10、10）上形成有沿支承台（10）彼此相对的方向贯穿该支承台（10）并且用于排出尘埃的排出通路（10d）。

3.根据权利要求2所述的机床，其特征在于，

对于上述排出通路（10d）的宽度，与上述排出口（1a）相反的一侧的宽度大于排出口侧（1a）的宽度。

4.根据权利要求3所述的机床，其特征在于，

上述排出通路（10d）的侧面具有凸曲面。

5.根据权利要求4所述的机床，其特征在于，

上述刀具支承体（30）的形成有上述凹部（130）的面（130a）从上述基座部（1）立起，

上述凹部（130）在形成有上述凹部（130）的面（130a）的整个上下方向上形成，并且在下部与上述排出口（1a）垂直地相连。

6.根据权利要求5所述的机床，其特征在于，

上述刀具支承体（30）的上表面中的上述凹部（130）的周围朝向上述凹部（130）向下方倾斜。

7.根据权利要求6所述的机床，其特征在于，

上述刀具支承体（30）在上述凹部（130）的周围具有水平截面形状为梯形的柱部（39），上述凹部（130）侧为该梯形的上底，与上述凹部（130）相反一侧为该梯形的下底，该下底长于该上底。

8.根据权利要求7所述的机床，其特征在于，

在上述基座部（1）的上表面上，在隔着上述刀具支承体（30）与上述排出口（1a）相反的一侧的位置设有用于排出尘埃的排出孔（1b），

上述刀具支承体（30）的上表面（132、133）以该上表面的中央部分为顶点分别朝向上述排出口（1a）侧与排出孔（1b）侧向下方倾斜。

9.根据权利要求8所述的机床，其特征在于，

在上述刀具支承体（30）的下侧的上述基座部（1）上设有上下贯穿并且用于排出尘埃的基座部排出口（137），

在上述刀具支承体（30）的侧面上形成有沿上述两支承台（10、10）相对的方向贯穿并且用于排出尘埃的支承体排出通路（135、136）。

10.根据权利要求9所述的机床，其特征在于，

对于上述支承体排出通路（135、136）的宽度，与上述基座部排出口（137）相反的一侧的宽度大于该基座部排出口（137）侧的宽度。

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