CN205834737U - 机床 - Google Patents

Abstract

一种机床，其在确保机床的床身的刚性的同时，谋求装置整体的轻量化。该机床是对工件进行切削加工处理的机床(100)，其中，具备床身(150)；和被直立设置在床身的与工件的加工处理区域相向的一端侧的立柱(110)，在前述床身上设置切口部(152)，该切口部(152)是将在俯视时的与前述立柱重复的部位中的未与前述立柱抵接的部位的一部分以从床身的一端(150a)朝向中心(150b)缩径的方式削去而形成为大致V字型。

Description

机床

技术领域

本实用新型涉及一种对成形光学相关设备的反射镜、透镜等的精密模具等需要高度的加工精度的工件进行切削加工处理的机床，特别是涉及一种机床的床身的构造等。本申请是以在日本国于2015年7月16日申请的日本专利申请号特愿2015-142085为基础主张优先权的申请，通过参照这些申请援用于本申请。

背景技术

以往，提供了一种通过一面使被安装在主轴上的刀具绕铅直轴旋转驱动一面使刀具和工件相对地在前后、左右、上下的正交的3轴方向移动来进行工件的切削加工处理的机床。在相关机床中，设置了使主轴在上下方向移动的主轴头等的立柱被设置在床身上。

机床的床身，为了可相对移动地支承床鞍、主轴头等成为在规定的方向移动的移动体的重物，要求高的刚性。例如，在专利文献1中公开了下述的机床，所述机床在向机床的床身的上方配置成为重物的工作台等移动体时，为了承受该移动体的重量，以在俯视时遮盖移动体的移动范围的方式形成了床身。

在先技术文献

专利文献

[专利文献1]日本特开2013-223906号公报

实用新型内容

实用新型所要解决的课题

但是，在前述的以在俯视时遮盖移动体的移动范围的方式形成了床身的那样的构造中，虽然能由床身确实地承受移动体的重量，但是，因为床身本身大型化，其重量也增加，所以在材料费、运输费等方面成本高，成为问题。即，虽然为了高精度地加工处理工件，确保能耐床鞍、主轴头等移动体的可动负荷的那样的床身的刚性，但是，为了削减材料费、运输费等成本，减轻运输、设置时的用户的作业负担，希望抑制床身的重量化，谋求轻量化。

本实用新型是鉴于上述课题做出的实用新型，其目的是提供一种在确保床身的刚性的同时可谋求其轻量化的新型且改进了的机床。

为了解决课题的手段

本实用新型的一方式是一种机床，该机床是对工件进行切削加工处理的机床，其特征在于，具备床身；和被直立设置在前述床身的一端侧的立柱，在前述床身上设置切口部，该切口部是将在俯视时的与前述立柱重复的部位中的未与前述立柱抵接的部位的一部分削去而形成。

根据本实用新型的一方式，由于即使设置将床身的在俯视时的与立柱重复的部位中的未与立柱抵接的部位的一部分削去而形成的切口部，也能确保在机床的对工件进行加工处理的区域中需要的高的刚性，所以在确保床身的刚性的同时，可谋求其轻量化。

此时，在本实用新型的一方式中，也可以是，前述立柱被直立设置在前述床身的端部中的与前述工件的加工处理区域侧不同的端部侧。

这样，由于即使将被直立设置在床身的与加工处理区域相反侧的立柱的下侧的部位削去设置切口部，也能确保在机床的工件的加工处理区域中需要的高的刚性，所以在确保床身的刚性的同时，可谋求其轻量化。

另外，在本实用新型的一方式中，也可以是，前述切口部是以在水平面内与将前述床身的端部彼此连结的直线正交的方向的宽度随着从前述床身的前述一端朝向中心去而变小的方式将未与前述立柱抵接的部位的一部分削去而形成。

这样，由于在确保在机床的工件的加工处理区域中需要的高的刚性的同时，将其相反侧的部位削去设置切口部，所以在确保在工件的加工处理区域中需要的高的刚性的同时，可谋求床身的轻量化。

另外，在本实用新型的一方式中，也可以是，在前述立柱的顶部侧，设置可将升降的主轴头在水平方向朝向前述加工处理区域移动的床鞍，前述切口部以成为将在俯视时的前述床鞍的移动范围的一部分去掉的形状的方式形成。

这样，由于将无助于床身的刚性的部位作为切口部削去，所以在确保在机床的工件的加工处理区域中需要的高的刚性的同时，可确实地谋求床身的轻量化。

[实用新型的效果]

根据上面说明的本实用新型，在由机床的床身确保对工件的加工处理区域所需要的高的刚性的同时，可谋求床身的轻量化。

附图说明

图1A是有关本实用新型的一实施方式的机床的右侧视图，图1B是有关本实用新型的一实施方式的机床的仰视图。

图2A是有关本实用新型的一实施方式的机床的床身的从前方侧看的立体图，图2B是有关本实用新型的一实施方式的机床的床身的仰视图。

图3A是有关本实用新型的一实施方式的机床的床身的从后方侧看的立体图，图3B是有关本实用新型的一实施方式的机床的从底面侧看的立体图。

图4A至图4C是表示有关本实用新型的一实施方式的机床的床身的构造解析的模拟结果的图。

具体实施方式

为了实施实用新型的方式

下面，对本实用新型的合适的实施方式详细地进行说明。另外，下面说明的本实施方式不是无理地限定记载在权利要求书中的本实用新型的内容的，在本实施方式中说明的结构的全部，作为本实用新型的解决手段不一定是必须的。

首先，一边使用附图一边对有关本实用新型的一实施方式的机床的结构进行说明。图1A是有关本实用新型的一实施方式的机床的右侧视图，图1B是有关本实用新型的一实施方式的机床的仰视图。

有关本实用新型的一实施方式的机床100，如图1A所示，是在被直立设置在床身150的后方侧的立柱110的顶部侧设置了由前方侧支承主轴头120的床鞍130的立式加工中心。

在床身150的前方侧，设置了载置工件(未图示)的工作台140。另外，工作台140由未图示的导轨等移动机构可移动地设置在床身150的宽度方向(图1B所示的X轴方向)。

在床身150的后方侧，直立设置了立柱110。即，立柱110被设置在床身150的端部中的与工件的加工处理区域侧不同的端部侧。即，立柱110被直立设置在床身150的端部中的与成为工件的加工处理区域的工作台140的设置部位相向的一端侧。立柱110的截面为大致矩形，立柱110的底部侧的四角成为脚部112，成为与床身150抵接的部位。

在立柱110的顶部侧，设置了床鞍130。床鞍130具有一面由前方侧支承主轴头120一面使该主轴头120由未图示的导轨等移动机构在水平方向(图1A所示的Y轴方向)移动的功能。

在主轴头120的下端部，旋转自由地支承主轴122；在该主轴122上，可装拆地安装刀具(未图示)。在主轴头120的一侧面侧，如图1A及图1B所示，设置了从保管着多个刀具的刀具库124取出所希望的刀具向主轴122安装的刀具更换装置126。主轴头120可由未图示的导轨等移动机构在上下方向(图1A所示的Z轴方向)升降。

这样，本实施方式的机床100，其工作台140可在X轴方向移动，床鞍130可在Y轴方向移动，主轴头120可在Z轴方向移动。而且，机床100按照被安装在内置于机床100的存储部(未图示)的加工处理程序，一面使被安装在主轴122上的刀具绕铅直轴旋转驱动，一面使该刀具和载置在工作台140上的工件相对地在前后、左右、上下的正交的3轴方向移动，由此，进行工件的切削加工处理。

在本实施方式中，如图1B所示，其特征在于，设置了将床身150的在俯视时的与立柱110重复的部位中的未与立柱110抵接的部位的一部分削去而形成的切口部152。具体地说，设置了将床身150的在俯视时的与立柱110重复的部位中的未与立柱110抵接的部位的一部分从床身150的一端150a削去而形成的切口部152。即，床身150以后方侧挖成大致V字型的锐角的方式成为在俯视时将床鞍130的移动范围的一部分去掉的构造，在立柱110的下侧的部位设置切口部152。另外，关于被设置在床身150上的切口部152的结构的详细情况后述。

另外，床身150是否被正确地水平设置对工件的加工部位的加工精度带来重大的影响。因此，为了与机床100的设置部位的起伏状况、角度等的变化对应地将工作台140的工件载置面140a保持为水平，在床身150的底面侧的四角设置了高度调整机构160。

接着，一边使用附图一边对有关本实用新型的一实施方式的机床的床身的结构的详细情况进行说明。图2A是有关本实用新型的一实施方式的机床的床身的从前方侧看的立体图，图2B是有关本实用新型的一实施方式的机床的床身的仰视图，图3A是有关本实用新型的一实施方式的机床的床身的从后方侧看的立体图，图3B是有关本实用新型的一实施方式的机床的从底面侧看的立体图。

本发明人为了达到前述的本实用新型的目的反复专心研究的结果，发现了即使在将主轴头120、床鞍130等移动体载置在上方的床身150中，也存在为了确保要求的刚性所需要的部位和不是这样的部位。即，发现了床身150为了可相对移动地支承床鞍130、主轴头120等重物而要求高的刚性，但不需要对床身150的整个区域要求均等地高的刚性。

另外，本发明人发现，即使做成具有在俯视时将该移动体的移动范围的一部分去掉的那样的切口部152的形状，床身150的刚性也不幅地降低。因此，基于这样的见解进一步进行了研究，其结果，通过将床身150做成具有在俯视时将该移动体的移动范围的一部分去掉的切口部152的形状，将与去掉了的部位相当的重量的量在相同的床身150中向需要提高刚性的不同的部位、床身150以外的部位分配，不会增加重量地实现了具有高刚性的机床100。

床身150由FC300等铸铁等形成，如图2A所示，成为具有阶梯差的箱型的结构，以便将载置立柱110(参照图1A)的立柱载置面153配置在比载置工作台140(参照图1A)的工作台载置面154高的位置。在立柱载置面153上，在载置了立柱110时，与脚部112(参照图1A)抵接的脚部承受部153a分别被设置在四角侧。

如前所述，在床身150上，设置将在俯视时与立柱110重复的部位中的未与立柱110抵接的部位的一部分从床身150的一端150a削去而形成的切口部152。具体地说，如图2B所示，切口部152是以在水平面内与将床身150的端部彼此连结的直线正交的方向的宽度随着从床身150的一端150a朝向中心150b去而变小的方式将未与立柱110抵接的部位的一部分削去而形成。

这样，切口部152是以在水平面内与将床身150的端部彼此连结的直线正交的方向的宽度随着从床身150的一端150a朝向中心150b去而变小的方式，即，以从在床身150的一端150a侧具有的脚部承受部153a的内侧朝向床身150的中心150b缩径的方式，将未与立柱110抵接的部位的一部分呈大致V字型地削去而形成。换言之，在床身150的立柱载置面153侧，成为该床身150的脚部承受部153a的内侧的一部分被削除的结构。

另外，在本实施方式中，切口部152将床身150的在俯视时的与立柱110重复的部位中的未与立柱110抵接的部位的一部分从床身150的一端150a削去而形成，但切口部152的设计部位不限定于这样的部位。例如，也可以以将床身150的在俯视时的与立柱110重复的部位的正中间钻孔的方式形成切口部。

另外，床身150的立柱载置面153侧的侧壁155，如图2B及图3A所示，成为如下的结构：以比工作台载置面154的宽度小的方式，朝向在床身150的一端150a侧具有的脚部承受部153a地向内侧展开。即，在床身150的立柱载置面153侧，成为该床身150的脚部承受部153a的外侧的一部分被削掉的结构。

这样，在本实施方式中，床身150中的被设置在与载置工作台140的工件的加工处理区域相反侧的立柱载置面153侧的部位，由于除一部分外不需要高的刚性，所以将不需要高的刚性的部位削去，谋求了床身150的轻量化。

即，在床身150的立柱载置面153侧，成为与立柱110的脚部112的抵接部的脚部承受部153a的下侧需要能耐立柱110、床鞍130、主轴头120、刀具库124、刀具更换装置126等重量负荷的大小的刚性，但除脚部承受部153a的下侧以外的部位不需要这种程度大的刚性。因此，在本实施方式中，做成了将床身150中的在立柱载置面153侧具有的不需要大的刚性的部位削去的结构，谋求了床身150的轻量化。

另一方面，在成为工件的加工处理区域的床身150的工作台载置面154侧，如图3B所示，在工作台载置面154的下侧紧密地设置了4个工作台侧肋158。这些工作台侧肋158从床身150的前端侧中心150c呈放射状地设置，该工作台侧肋158的另一端与连接用肋157连结，该连接用肋157经床身150的中心150b与构成切口部152的切口面152a连结。另外，工作台侧肋158的个数不限定于4个，也可以是其它的个数。另外，成为工件的加工处理区域的床身150的工作台载置面154侧的加强方式不限定于图3B所示的方式。

与此相对，在床身150的立柱载置面153侧，由于除脚部承受部153a的下侧以外的部位不需要这种程度大的刚性，所以在立柱载置面153的下侧，如图3B所示，仅设置了一对对构成切口部152的切口面152a进行支承的立柱侧肋156。

工件的加工处理区域，当在工作台140上执行工件的切削加工处理时，施加主轴122、主轴头120的可动负荷。为了精度良好地对工件进行切削加工处理，成为工件的加工处理区域的床身150的工作台载置面154侧的部位需要能耐施加的可动负荷的高的刚性。因此，在本实施方式中，在床身150的成为工作台载置面154侧的部位的工作台载置面154的下侧，为了确保高的刚性，紧密地设置了多个工作台侧肋158。

另外，这些工作台侧肋158，利用在形成切口部152时将床身150的未与立柱110的脚部112抵接的部位的一部分削去了的部分的材料的至少一部分形成。即，利用在形成切口部152时将床身150的未与立柱110抵接的部位的一部分削去了的部分的材料的至少一部分，紧密地形成工作台侧肋158，由此，加强了床身150的在俯视时的在加工处理区域具有的工作台载置面154的下侧。

这样，在本实施方式中，通过将无助于床身150的刚性的部位作为切口部152削去，在确保在机床100的工件的加工处理区域中所需要的高的刚性的同时，可确实地谋求床身150的轻量化。另外，通过将在形成切口部152时削去了的材料利用在工作台侧肋158等的形成，加强需要刚性的加工处理区域，能不会使床身150的重量增加地确实地确保加工处理区域的刚性。因此，由于抑制在切削加工时的在机床100的工件的加工处理区域中产生的颤抖振动，所以切削加工处理的精度提高。

另外，在本实施方式中，将与切口部152相当的重量向床身150的其它的部位进行了分配，但若单纯地限于将床身150的一部分去掉，则因为能减轻机床100的整体重量，所以在材料成本方面也变得有利。

接着，一边使用附图一边对有关本实用新型的一实施方式的机床的床身的实施例进行说明。图4A至图4C是表示有关本实用新型的一实施方式的机床的床身的构造解析的模拟结果的图。另外，图4A是以往例的床身50的立体图，图4B是表示成为以往例的床身50的构造解析结果的立体图，图4C是有关本实用新型的一实施方式的床身150的实施例的立体图。

对图4A所示的成为以往例的床身50进行了使用计算机的构造解析的结果，可以知道，如图4B所示，床身50的工作台载置面54侧如由涂黑部位表示的那样，遍及大范围地需要最高的刚性。特别是，可以知道工作台载置面54的下侧需要最高的刚性。

另一方面，可以知道，床身50的立柱载置面53侧如图4B所示，与立柱110的脚部112的抵接部和其下侧如由涂黑部位表示的那样，需要最高的刚性。另外，可以知道，立柱载置面53的下侧的中心近旁如由涂灰部位表示的那样，需要稍微高的刚性。但是，可以知道，图4B中的涂黑部位及涂灰部位以外的部位，是不大幅地有助于床身50的刚性的部位。

因此，在有关本实用新型的一实施方式的机床100的床身150的实施例中，如图4C所示，将床身150的立柱载置面153的下侧等的不大幅地有助于床身150的刚性的部位削去，形成了切口部152。另外，将以往例的床身50的侧壁55也削去一部分，以比工作台载置面154的宽度小的方式设置了侧壁155。

分别对以往例的床身50、有关本实用新型的一实施方式的机床100的床身150的实施例的X轴方向的刚性、Y轴方向的刚性、Z轴方向的刚性及质量的值进行了验证的结果，可以知道，床身150的X轴方向即宽度方向，Z轴方向即高度方向的刚性分别提高了2～5％左右。另一方面，可以知道床身150的Y轴方向即水平方向(长度方向)的刚性几乎没有变化。另外，可以知道关于床身150的质量减少了10～15％左右。

由此可知，即使将不大幅有助于床身150的刚性的部位削去，形成切口部152，也不使床身150的刚性劣化，而是能使其稍微提高，谋求床身150的轻量化。即，可以知道通过将无助于床身150的刚性的部位作为切口部152削去，在确保在机床100的工件的加工处理区域中所需要的高的刚性的同时，可确实地谋求床身150的轻量化。

另外，如上所述，对本实用新型的一实施方式详细地进行了说明，但作为本领域技术人员应该能够容易理解可进行实质上不脱离本实用新型的新的事项及效果的多种变形。因此，这样的变形例是全部包括在本实用新型的范围内的变形例。

例如，在说明书或附图中，至少一次与更广义或者同义的不同的用语一起记载的用语，在说明书或附图的任意一个部位中也能置换为该不同的用语。另外，机床的结构、动作也不限定于在本实用新型的一实施方式中说明了的结构、动作，可进行各种变形实施。

符号的说明

100：机床；110：立柱；112：脚部；120：主轴头；122：主轴；124：刀具库；126：刀具更换装置；130：床鞍；140：工作台；140a：工件载置面；150：床身；150a：一端；150b：中心；152：切口部；152a：切口面；153：立柱载置面；153a：脚部承受部；154：工作台载置面；155：侧壁；156：立柱侧肋；157：连接用肋；158：工作台侧肋；160：高度调整机构。

Claims (5)

1.一种机床，该机床是对工件进行切削加工处理的机床，其特征在于，具备床身；和被直立设置在前述床身的一端侧的立柱，

在前述床身上设置切口部，该切口部是将在俯视时的与前述立柱重复的部位中的未与前述立柱抵接的部位的一部分削去而形成。

2.如权利要求1所述的机床，其特征在于，前述立柱被直立设置在前述床身的端部中的与前述工件的加工处理区域侧不同的端部侧。

3.如权利要求1所述的机床，其特征在于，前述切口部是以在水平面内与将前述床身的端部彼此连结的直线正交的方向的宽度随着从前述床身的前述一端朝向中心去而变小的方式将未与前述立柱抵接的部位的一部分削去而形成。

4.如权利要求2所述的机床，其特征在于，前述切口部是以在水平面内与将前述床身的端部彼此连结的直线正交的方向的宽度随着从前述床身的前述一端朝向中心去而变小的方式将未与前述立柱抵接的部位的一部分削去而形成。

5.如权利要求2至4中的任一项所述的机床，其特征在于，

在前述立柱的顶部侧，设置可将升降的主轴头在水平方向朝向前述加工处理区域移动的床鞍，

前述切口部以成为将在俯视时的前述床鞍的移动范围的一部分去掉的形状的方式形成。