專利名稱：車床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車床，其包括軸線水平配置、保持工件的一端的主軸，支承該主軸并使其可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸臺(tái)，以及夾住上述主軸軸線并分別在上下配置的用于保持工具的兩個(gè)刀架。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，例如，公知有在日本特表2002-538977號(hào)公報(bào)中所揭示的車床作為上述車床。該車床包括形成為矩形的床身；軸線水平并且與上述床身的前面平行地配置的，用于保持工件一端的主軸；固定在上述床身的前面上部，支承上述主軸并使其能夠沿著其軸線中心自由旋轉(zhuǎn)的主軸臺(tái)；可使上述主軸沿著其軸線中心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；可沿著上述主軸軸線方向和垂直方向自由移動(dòng)地配置在上述床身的上面，用于保持工具的第一刀架和第二刀架；以及配置在上述床身的前面下部，用于保持工具并使其能夠沿著上述主軸軸線方向和垂直方向自由移動(dòng)的第三刀架等。
上述第一刀架和第二刀架分別包括通過與主軸軸線平行地而設(shè)置在床身上面的導(dǎo)向部件導(dǎo)向，在主軸軸線方向移動(dòng)的鞍部(saddle)；和由沿著垂直方向在該鞍部的前面設(shè)置的導(dǎo)向部件導(dǎo)向，在垂直方向移動(dòng)的刀架主體，其中，該第一刀架和第二刀架被配置在主軸軸線的上方，使保持的工具從上側(cè)相對(duì)于工件偏離或者接近。
上述第三刀架包括由與主軸軸線平行地設(shè)置在床身上面的導(dǎo)向部件導(dǎo)向，在主軸軸線方向移動(dòng)的鞍部；和由沿著垂直方向在該鞍部的前面設(shè)置的導(dǎo)向部件導(dǎo)向，在垂直方向移動(dòng)的刀架主體，其中，該第三刀架被配置在主軸軸線的下方，使保持的工具從下側(cè)相對(duì)于工件偏離或者接近。
其中，構(gòu)成第一刀架、第二刀架和第三刀架的各鞍部以及刀架主體，通過分別與它們相對(duì)應(yīng)的各送進(jìn)機(jī)構(gòu)而在規(guī)定方向移動(dòng)。
此外，在這樣構(gòu)成的車床中，在將工件的一端保持在主軸臺(tái)的主軸上之后，利用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使主軸圍繞其軸線中心轉(zhuǎn)動(dòng)，以使工件轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，利用對(duì)應(yīng)的各個(gè)送進(jìn)機(jī)構(gòu)，在主軸軸線方向以及垂直方向移動(dòng)第一刀架、第二刀架、第三刀架，從而將工件加工成規(guī)定的形狀。
特許文獻(xiàn)1日本特表2002-538977號(hào)公報(bào)。
然而，在工件的加工過程中，由于從自由轉(zhuǎn)動(dòng)地支承主軸的軸承等發(fā)熱源所產(chǎn)生的熱量，會(huì)使支承該軸承的主軸臺(tái)的溫度上升，然后，主軸臺(tái)的熱量會(huì)傳遞至床身，從而導(dǎo)致該床身受熱變形。此外，該床身受熱變形的狀態(tài)，根據(jù)距離該主軸臺(tái)安裝部的距離或者該床身的形狀等而有所不同。
因此，在第一刀架和第二刀架配置在床身的上面、第三刀架配置在床身的前面下部的上述現(xiàn)有技術(shù)的車床中，由于床身上面的熱變形狀態(tài)和床身前面下部的熱變形狀態(tài)分別不同，而導(dǎo)致保持在床身上面的第一刀架或者第二刀架上的工具和工件的相對(duì)位置關(guān)系所產(chǎn)生的熱位移量，與保持在床身前面下部的第三刀架上的工具和工件的相對(duì)位置關(guān)系所產(chǎn)生的熱位移量不同，在利用第一刀架或者第二刀架加工工件時(shí)和利用第三刀架加工工件時(shí)，加工后的尺寸精度不同，即，不能高精度地對(duì)工件進(jìn)行加工。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種能夠高精度地對(duì)工件進(jìn)行加工的車床。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的車床，其特征在于，包括床身；立設(shè)于上述床身上的柱架；軸線水平且與上述柱架的前面平行配置，保持工件的一端側(cè)的主軸；配置在上述柱架的前面，支承上述主軸圍繞其軸線中心自由轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸臺(tái)；使上述主軸圍繞其軸線中心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；可在上述主軸軸線方向和與其垂直的方向上自由移動(dòng)地配置在上述柱架的前面，保持工具的第一以及第二兩個(gè)刀架；使上述第一刀架在上述各方向移動(dòng)的第一送進(jìn)機(jī)構(gòu)；以及使上述第二刀架在上述各方向移動(dòng)的第二送進(jìn)機(jī)構(gòu)，其中，
形成上述柱架，使得與上述主軸軸線垂直的垂直截面的至少外形形狀是以水平的對(duì)稱面為基準(zhǔn)呈上下對(duì)稱的形狀；將上述主軸臺(tái)配置在上述柱架的前面，使得上述主軸軸線包含在上述對(duì)稱面中；上述第一刀架和第二刀架分別被配置在上述柱架的前面，使得其配置位置以上述對(duì)稱面為基準(zhǔn)呈上下對(duì)稱。
根據(jù)本發(fā)明，將工件的一端保持在主軸臺(tái)的主軸上，之后，利用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使主軸圍繞其軸線中心轉(zhuǎn)動(dòng)，以使工件轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，利用各個(gè)送進(jìn)機(jī)構(gòu)，使各刀架沿主軸軸線方向或者與其正交的方向移動(dòng)，從而將工件加工成規(guī)定形狀。
而且，在本發(fā)明中，如上所述，這樣來形成柱架，使其垂直截面的外形形狀形成為以水平對(duì)稱面為基準(zhǔn)呈上下對(duì)稱的形狀；此外，將該主軸臺(tái)和第一刀架以及第二刀架分別配置在柱架的前面，使得主軸的軸線包含在對(duì)稱面內(nèi)，該兩個(gè)刀架的配置位置以上述對(duì)稱面為基準(zhǔn)呈上下對(duì)稱，即，由于分別使柱架的主軸臺(tái)安裝部與各刀架安裝部之間的距離相同，因此，即使主軸臺(tái)的熱量傳遞至柱架，該柱架受熱變形，但在夾持主軸軸線的上側(cè)和下側(cè)，受熱變形狀態(tài)相同，所以，保持在第一刀架上的工具和工件的相對(duì)位置關(guān)系產(chǎn)生的熱位移量和保持在第二刀架上的工具與工件的相對(duì)的位置關(guān)系產(chǎn)生熱位移量相同。
因此，采用本發(fā)明中車床，無論是利用第一刀架加工工件還是利用第二刀架加工工件，都可以以相同的加工精度加工工件，從而可以高精度地對(duì)工件進(jìn)行加工。
其中，上述車床還可以包括配置在上述柱架和第一刀架之間，引導(dǎo)該第一刀架向上述主軸軸線方向的移動(dòng)的第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；和配置在上述柱架和第二刀架之間，引導(dǎo)該第二刀架向上述主軸軸線方向的移動(dòng)的第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其中，上述第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)分別被設(shè)置成以上述對(duì)稱面為基準(zhǔn)呈上下對(duì)稱；上述第一刀架和第二刀架通過上述第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，上下對(duì)稱地支承在上述柱架的前面。若為這樣，則優(yōu)選第一刀架和第二刀架嚴(yán)格地上下對(duì)稱。
此外，上述第一送進(jìn)機(jī)構(gòu)還可以包括固定設(shè)置在上述第一刀架上的被送進(jìn)部件；和與上述主軸軸線平行而配置在上述柱架的前面，與上述被送進(jìn)部件接合，在上述軸軸線方向移動(dòng)該被送進(jìn)部件的送進(jìn)部件，上述第二送進(jìn)機(jī)構(gòu)包括固定設(shè)置在上述第二刀架上的被送進(jìn)部件；和與上述主軸軸線平行而配置在上述柱架的前面，與上述被送進(jìn)部件接合，在上述軸軸線方向移動(dòng)該被送進(jìn)部件的送進(jìn)部件，其中，分別以上述對(duì)稱面為基準(zhǔn)，上下對(duì)稱地配置上述各個(gè)送進(jìn)機(jī)構(gòu)的送進(jìn)部件。
這樣，由于使構(gòu)成各送進(jìn)機(jī)構(gòu)的送進(jìn)部件的熱位移量相同，可使該各送進(jìn)機(jī)構(gòu)的定位精度相同，因此，與上述相同，無論是利用第一刀架加工工件還是利用第二刀架加工工件，都可以以相同的加工精度加工工件，從而可以高精度地對(duì)工件進(jìn)行加工。
如上所述，采用本發(fā)明的車床，由于將各個(gè)刀架上下對(duì)稱地配置在柱架的前面，使第一刀架的配置部的柱架的熱變形狀態(tài)與第二刀架的配置部的柱架的熱變形狀態(tài)大致相同，所以，在使用第一刀架時(shí)的工件加工精度和使用第二刀架時(shí)的工件加工精度大致相同，其結(jié)果，可提高工件的加工精度。
圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的車床的簡要結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖2是表示本發(fā)明的車床的簡要結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖3是表示本發(fā)明的車床的簡要結(jié)構(gòu)的主視圖。
圖4是表示本發(fā)明的車床的簡要結(jié)構(gòu)的仰視圖。
圖5是表示包含本發(fā)明蓋結(jié)構(gòu)等的車床的簡要結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖6是表示包含本發(fā)明蓋結(jié)構(gòu)等的車床的簡要結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖7是圖5的箭頭A-A方向的截面圖。
圖8是圖5的箭頭A-A方向的截面圖。
具體實(shí)施例方式
以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說明。其中，圖1是表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的車床的簡要結(jié)構(gòu)的立體圖，圖2是圖1所示車床的側(cè)視圖，圖3是圖1所示車床的主視圖，圖4是圖1所示車床的仰視圖。此外，圖5和圖6是表示包含本實(shí)施方式的蓋結(jié)構(gòu)等的車床的簡要結(jié)構(gòu)的立體圖，圖7和圖8是圖5的箭頭A-A方向的截面圖。
如圖1～8圖所示，本實(shí)施例的車床1包括形成為矩形的床身(bed)10；同樣也形成為矩形，立設(shè)于床身10的上面的柱架(column)11；軸線與柱架11的前面平行，并且水平配置的主軸13；安裝在主軸13的前端部，用于保持工件W的一端的卡盤(chuck)14；固定設(shè)置在柱架11的前面，支承主軸13圍繞軸線中心自由轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸臺(tái)12；與主軸臺(tái)12相對(duì)而配置在柱架11的前面，沿主軸13的軸線方向(Z軸方向)自由移動(dòng)的尾架15；利用尾架15而與主軸13的軸線同軸地支承，用于支承工件W的另一端的尾架套筒16；以及夾持主軸13的軸線而上下配置在柱架11的前面，可沿著主軸13的軸線方向(Z軸方向)和與其正交的垂直方向(X軸方向)自由移動(dòng)的第一和第二刀架20、25等。
此外，上述車床1還包括使主軸13圍繞其軸線中心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)30；使尾架15沿Z軸方向移動(dòng)的第一送進(jìn)機(jī)構(gòu)40；對(duì)尾架15在Z軸方向的移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)41；使第一刀架20沿Z軸方向移動(dòng)的第二送進(jìn)機(jī)構(gòu)42；對(duì)第一刀架20在Z軸方向的移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)43；使第一刀架20沿X軸方向移動(dòng)的第三送進(jìn)機(jī)構(gòu)44；對(duì)第一刀架20沿X軸方向的移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的第三導(dǎo)向機(jī)構(gòu)45；使第二刀架25沿Z軸方向移動(dòng)的第四送進(jìn)機(jī)構(gòu)46；對(duì)第二刀架25沿Z軸方向的移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的第四導(dǎo)向機(jī)構(gòu)47；使第二刀架25沿X軸方向移動(dòng)的第五送進(jìn)機(jī)構(gòu)48；以及對(duì)第二刀架25沿X軸方向的移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的第五導(dǎo)向機(jī)構(gòu)49。
此外，上述車床1還包括支承床身10的底面的支承裝置50；用于防止因切削加工產(chǎn)生的切屑或者適當(dāng)?shù)毓┙o至工件W和工具T之間的接觸部的切削液向外部飛散，而侵入各送進(jìn)機(jī)構(gòu)40、42、44、46、48和各導(dǎo)向機(jī)構(gòu)41、43、45、47、49的蓋60；以及用于回收上述切屑的回收裝置80。
上述床身10包括形成于其上面的后面一側(cè)，放置并固定柱架11的下面的安裝部10a；以及一端在上面的前面一側(cè)開口，另一端在后面開口的切屑排出孔10b，其中，該切屑排出孔10b的一端開口部形成為漏斗狀，如后所述，可將切屑或者切削液導(dǎo)入至回收裝置80的排出機(jī)構(gòu)81上。
對(duì)于上述柱架11來說，與主軸13的軸線垂直的垂直截面的外形形狀形成為以水平的對(duì)稱面M為基準(zhǔn)呈上下對(duì)稱的形狀，在前面中央部形成有凸部11a，在前面上部以及前面下部，沿著Z軸方向分別形成有凹部11b。
對(duì)于上述主軸臺(tái)12和尾架15來說，與主軸13的軸線垂直的垂直截面的外形形狀，形成為以上述對(duì)稱面M為基準(zhǔn)呈上下對(duì)稱的形狀，主軸13和尾架套筒16的軸線被配置在柱架11的前面，包含在上述對(duì)稱面M中。
對(duì)于上述第一刀架20和第二刀架25來說，其配置位置以上述對(duì)稱面M為基準(zhǔn)而呈上下對(duì)稱，第一刀架20被設(shè)置在柱架11的前面上部，從主軸13的軸線的上側(cè)相對(duì)于工件W進(jìn)行脫離以及接觸，而第二刀架25被設(shè)置在柱架11的前面下部，從主軸13的軸線的下側(cè)相對(duì)于工件W進(jìn)行脫離以及接觸。
此外，第一刀架20和第二刀架25包括在柱架11的前面上部或者前面下部，沿Z軸方向可自由移動(dòng)地配置的第一鞍部21、26；沿X軸方向可自由移動(dòng)地配置在第一鞍部21、26的前面的第二鞍部22、27；刀架主體23、28，被固定設(shè)置在第二鞍部22、27的前面，用于支承從外周面突出地安裝有多件工具T的多棱柱狀的轉(zhuǎn)臺(tái)(turret)23a、28a，其能夠圍繞著與主軸13的軸線平行的旋轉(zhuǎn)中心軸自由旋轉(zhuǎn)；以及使轉(zhuǎn)臺(tái)23a、28a圍繞其旋轉(zhuǎn)中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在規(guī)定加工位置對(duì)規(guī)定工具T進(jìn)行分配的分配機(jī)構(gòu)24、29等。
上述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)30包括由附設(shè)在柱架11的側(cè)面上的支承部件31所支承的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(圖中沒有示出)，安裝在該驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上的第一滑輪32，安裝在主軸13的后端部的第二滑輪33，以及橫跨各滑輪32、33之間的驅(qū)動(dòng)帶34，其中，通過第一滑輪32、驅(qū)動(dòng)帶34和第二滑輪33，將驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力傳送至主軸13，使該主軸13(卡盤14和工件W)圍繞其軸線中心轉(zhuǎn)動(dòng)。
上述第一送進(jìn)機(jī)構(gòu)40包括固定設(shè)置在柱架11的凸部11a的前面的驅(qū)動(dòng)電機(jī)40a；沿Z軸而被配置在凸部11a和尾架15之間，包含在上述對(duì)稱面M中，通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)40a圍繞著軸中心轉(zhuǎn)動(dòng)的滾珠絲杠40b；以及固定在尾架15的背面，與滾珠絲杠40b嚙合的螺母40c，此外，上述第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)41包括沿著Z軸而配置在凸部11a的前面的導(dǎo)軌41a，以及固定設(shè)置在尾架15的背面，可自由移動(dòng)地與該導(dǎo)軌41a接合的滑塊41b。
在該第一送進(jìn)機(jī)構(gòu)40和第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)41中，若使驅(qū)動(dòng)電機(jī)40a驅(qū)動(dòng)，使?jié)L珠絲杠40b圍繞著軸中心轉(zhuǎn)動(dòng)，使螺母40c沿著該絲杠移動(dòng)，則尾架15通過導(dǎo)軌41a和滑塊41b的導(dǎo)向而沿著Z軸方向移動(dòng)。
上述第二送進(jìn)機(jī)構(gòu)42和第四送進(jìn)機(jī)構(gòu)46包括安裝在柱架11的前面的凹部11b中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)42a、46a；沿著Z軸而被配置在凹部11b內(nèi)，利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)42a、46a圍繞著軸中心轉(zhuǎn)動(dòng)的滾珠絲杠42b、46b；以及固定設(shè)置在第一鞍部21、26的背面，與滾珠絲杠42b、46b嚙合的螺母42c、46c，此外，上述第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)43和第四導(dǎo)向機(jī)構(gòu)47包括沿著Z軸而被配置在柱架11的前面的凹部11b兩側(cè)上的導(dǎo)軌43a、47a；以及固定設(shè)置在第一鞍部21、26的背面，可自由移動(dòng)地與導(dǎo)軌43a、47a接合的滑塊43b、47b。
其中，上述滾珠絲杠42b、46b和導(dǎo)軌43a、47a，被設(shè)置成以上述對(duì)稱面M為基準(zhǔn)呈上下對(duì)稱，各刀架20、25的第一鞍部21、26通過該導(dǎo)軌43a、47a和滑塊43b、47b呈上下對(duì)稱地支承在柱架11的前面。
在該第二送進(jìn)機(jī)構(gòu)42和第四送進(jìn)機(jī)構(gòu)46以及第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)43和第四導(dǎo)向機(jī)構(gòu)47中，若使驅(qū)動(dòng)電機(jī)42a、46a驅(qū)動(dòng)，使?jié)L珠絲杠42b、46b圍繞軸中心轉(zhuǎn)動(dòng)，使螺母42c、46c沿著該絲杠移動(dòng)，則第一鞍部21、26通過導(dǎo)軌43a、47a和滑塊43b、47b的導(dǎo)向，而沿著Z軸方向移動(dòng)。
上述第三送進(jìn)機(jī)構(gòu)44和第五送進(jìn)機(jī)構(gòu)48包括固定設(shè)置在第一鞍部21、26的前面的驅(qū)動(dòng)電機(jī)44a、48a；沿著X軸而被配置在第一鞍部21、26的前面，利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)44a、48a而圍繞著軸中心轉(zhuǎn)動(dòng)的滾珠絲杠44b、48b；以及附設(shè)在第二鞍部22、27的側(cè)面，與滾珠絲杠44b、48b嚙合的螺母(圖中沒有示出)，此外，上述第三導(dǎo)向機(jī)構(gòu)45和第五導(dǎo)向機(jī)構(gòu)49包括沿著X軸而被配置在第一鞍部21、26的前面的導(dǎo)軌45a、49a；以及固定在第二鞍部22、27的背面，可自由移動(dòng)地與該導(dǎo)軌45a、49a接合的滑塊45b、49b。
在該第三送進(jìn)機(jī)構(gòu)44和第五送進(jìn)機(jī)構(gòu)48以及第三導(dǎo)向機(jī)構(gòu)45和第五導(dǎo)向機(jī)構(gòu)49中，若使驅(qū)動(dòng)電機(jī)44a、48a驅(qū)動(dòng)，使?jié)L珠絲杠44b、48b圍繞著軸中心轉(zhuǎn)動(dòng)，使螺母(圖中沒有示出)沿著該絲杠移動(dòng)，則第二鞍部22、27通過導(dǎo)軌45a、49a和滑塊45b、49b的導(dǎo)向而沿著X軸方向移動(dòng)。
上述支承裝置50包括分別由起重器等構(gòu)成的第一支承機(jī)構(gòu)51、第二支承機(jī)構(gòu)52和第三支承機(jī)構(gòu)53，其中，第一支承機(jī)構(gòu)51在床身10的前面且在Z軸方向的中央部支承其底面，第二支承機(jī)構(gòu)52和第三支承機(jī)構(gòu)53在床身10的后面且在Z軸方向的兩端部支承其底面。
在該支承裝置50中，以第一支承機(jī)構(gòu)51對(duì)床身10的底面的支承高度為基準(zhǔn)，調(diào)整由第二支承機(jī)構(gòu)52和第三支承機(jī)構(gòu)53對(duì)床身10的底面的支承高度，這樣，將床身10的支承姿勢(shì)(即車床1的安裝姿勢(shì))調(diào)整至規(guī)定的狀態(tài)。
上述蓋60包括分隔車床1的內(nèi)部和外部，防止切屑和切削液飛散至外部的外蓋61；以及設(shè)置在車床1的內(nèi)部，防止切屑和切削液侵入至各個(gè)送進(jìn)機(jī)構(gòu)40、42、44、46、48和各個(gè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)41、43、45、47、49內(nèi)的內(nèi)蓋62等。
上述外蓋61具有在車床1的前面?zhèn)入p開的滑動(dòng)門61a，操作人員通過向左右滑動(dòng)開閉該滑動(dòng)門61a，而能夠?qū)ぜ進(jìn)行裝卸等各種作業(yè)。
上述內(nèi)蓋62包括設(shè)置在第一刀架20的刀架主體23的左側(cè)(主軸臺(tái)12側(cè))上的第一保護(hù)蓋63；設(shè)置在第一刀架20的刀架主體23的右側(cè)(與主軸臺(tái)12相反一側(cè))上的第二保護(hù)蓋64；設(shè)置在第二刀架25的刀架主體28的左側(cè)(主軸臺(tái)12側(cè))上的第三保護(hù)蓋65；設(shè)置在第二刀架25的刀架主體28的右側(cè)(與主軸臺(tái)12相反一側(cè))上的第四保護(hù)蓋66；設(shè)置在主軸臺(tái)12的前端部，具有支承第一保護(hù)蓋63和第三保護(hù)蓋65的支承部67a的第五保護(hù)蓋67；設(shè)置在第五保護(hù)蓋67和尾架15之間的第六保護(hù)蓋68；設(shè)置在第一保護(hù)蓋63和第二保護(hù)蓋64與第六保護(hù)蓋68之間的第七保護(hù)蓋69；設(shè)置在第三保護(hù)蓋65和第四保護(hù)蓋66與第六保護(hù)蓋68之間的第八保護(hù)蓋70；分別設(shè)置在第一刀架20的刀架主體23的上下，閉塞第一保護(hù)蓋63和第一保護(hù)蓋64之間的開口部的第二上閉塞蓋71和第一下閉塞蓋72；以及分別設(shè)置在第一刀架25的刀架主體28的上下，閉塞第三保護(hù)蓋65和第四保護(hù)蓋66之間的開口部的第二上閉塞蓋73和第二下閉塞蓋74等各種蓋。
上述第一保護(hù)蓋63由板材部件構(gòu)成，利用第五保護(hù)蓋67的支承部67a等而在Z軸方向可自由移動(dòng)地被支承，上述第二保護(hù)蓋64構(gòu)成為可以自由伸縮，由允許第一刀架20(第一鞍部21)在Z軸方向移動(dòng)的可伸縮式(telescopic)蓋所構(gòu)成，右側(cè)的端部與外蓋61的內(nèi)面連接，左側(cè)的上端部通過第一閉塞蓋71而與第一保護(hù)蓋63的右側(cè)上端部連接。
此外，該第一保護(hù)蓋63和第二保護(hù)蓋64被配置在第一刀架20的第二鞍部22的前面?zhèn)龋饕采w第二送進(jìn)機(jī)構(gòu)42和第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)43與第三送進(jìn)機(jī)構(gòu)44和第三向機(jī)構(gòu)45，刀架主體23可在X軸方向自由移動(dòng)地被配置在這些蓋63、64之間形成的開口上。
上述第一上閉塞蓋71包括安裝在刀架主體23的上部的第一部件71a；以及覆蓋該第一部件71a，連接第一保護(hù)蓋63的右側(cè)上端和第二保護(hù)蓋64的左側(cè)上端的第二部件71b，其中，即使刀架主體23移動(dòng)至X軸方向的下端位置，第一部件71a也不會(huì)從第二部件71b脫出。
上述第一下閉塞蓋72由在第一保護(hù)蓋63和第二保護(hù)蓋64的前面與它們重合而安裝在刀架主體23的下部的板狀部件構(gòu)成。
上述第三保護(hù)蓋65由板狀部件構(gòu)成，利用第五保護(hù)蓋67的支承部67a和第八保護(hù)蓋70等，可在X軸方向自由移動(dòng)地而被支承，上述第四保護(hù)蓋66構(gòu)成為可自由伸縮，由可允許第二刀架25(第一鞍部26)在Z軸方向移動(dòng)的可伸縮式(telescopic)蓋構(gòu)成，右側(cè)端部與外蓋61的內(nèi)面連接，左側(cè)的下端部通過第二下閉塞蓋74而與第三保護(hù)蓋65的右側(cè)下端部連接。
此外，該第三保護(hù)蓋65和第四保護(hù)蓋66被配置在第二刀架25的第二鞍部27的前面，使得主要覆蓋第四送進(jìn)機(jī)構(gòu)46和第四導(dǎo)向機(jī)構(gòu)47以及第五送進(jìn)機(jī)構(gòu)48和第五導(dǎo)向機(jī)構(gòu)49，同時(shí)，位于切屑排出孔10b的一端開口部后面一側(cè)的內(nèi)面的更前面，刀架主體28可在X軸方向自由移動(dòng)地而被配置于在這些蓋65、66之間形成的開口部上。
上述第一下閉塞蓋74包括安裝在刀架主體28的下部的第一部件74a；和由該第一部件74a覆蓋，連接第三保護(hù)蓋65的右側(cè)下端部和第四保護(hù)蓋66的左側(cè)下端部的第二部件74b，其中，即使刀架主體28移動(dòng)至X軸方向的上端位置，第二部件74b也不會(huì)從第一部件74a脫出。
上述第二上閉塞蓋73由在第三保護(hù)蓋65和第四保護(hù)蓋66的背面與它們重合而安裝在刀架主體28的上部的板狀部件構(gòu)成。
上述第六保護(hù)蓋68構(gòu)成為可自由伸縮，由可允許尾架15在Z軸方向移動(dòng)的可伸縮式蓋構(gòu)成，左側(cè)的端部與第五保護(hù)蓋67連接，右側(cè)的端部與尾架15連接，上述第七保護(hù)蓋69和第八保護(hù)蓋70由左側(cè)的端部與第五保護(hù)蓋67連接，右側(cè)的端部與外蓋61的內(nèi)面連接的板狀部件構(gòu)成。此外，第六保護(hù)蓋68、第七保護(hù)蓋69和第八保護(hù)蓋70主要覆蓋第一送進(jìn)機(jī)構(gòu)40和第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)41。
其中，第一保護(hù)蓋63和第二保護(hù)蓋64的下部與第七保護(hù)蓋69的上部前面重合，而對(duì)于第六保護(hù)蓋68來說，其上部與第七保護(hù)蓋69的下部背面重合，其下部與第八保護(hù)蓋70的下部前面重合，第三保護(hù)蓋65和第四保護(hù)蓋66，其上部與第八保護(hù)蓋70的上部背面重合，這些保護(hù)蓋63、64、65、66、68、69、70配置在大致相同的平面內(nèi)。
此外，可自由移動(dòng)地與沿著Z軸配置的導(dǎo)向部件75接合的接合部件76被設(shè)置在第一保護(hù)蓋63和第二保護(hù)蓋64上，利用該導(dǎo)向部件75和接合部件76的接合關(guān)系，對(duì)該第一保護(hù)蓋63和第二保護(hù)蓋64在Z軸方向的移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向，而對(duì)于第三保護(hù)蓋65和第四保護(hù)蓋66來說，也可以對(duì)Z軸方向的移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向。
在該內(nèi)蓋62中，當(dāng)各個(gè)刀架20、25向主軸臺(tái)12移動(dòng)時(shí)，如圖6所示，第一保護(hù)蓋63以及第三保護(hù)蓋65與該刀架20、25一起在該方向移動(dòng)，第二保護(hù)蓋64和第四保護(hù)蓋66伸出，而另一方面，當(dāng)各個(gè)刀架20、25向與主軸臺(tái)12相反的一側(cè)移動(dòng)時(shí)，如圖5所示，第一保護(hù)蓋63以及第三保護(hù)蓋65與該刀架20、25一起在該方向移動(dòng)，第二保護(hù)蓋64和第四保護(hù)蓋66縮回。此外，雖然圖中沒有示出，但是對(duì)于第六保護(hù)蓋68來說，當(dāng)使尾架15向接近主軸臺(tái)12的方向移動(dòng)時(shí)，其收縮，當(dāng)向從主軸臺(tái)12離開的方向移動(dòng)時(shí)，其伸出。
此外，如圖5～圖8所示，當(dāng)?shù)谝坏都?0和第二刀架25上下移動(dòng)時(shí)，第一上閉塞蓋71的第一部件71a和第一下閉塞蓋72上下移動(dòng)，第二下閉塞蓋74的第一部件74a和第二上閉塞蓋73上下移動(dòng)，此時(shí)，在第一部件71a、74a和第二部件71b，74b之間，或者第一下閉塞蓋72和第一保護(hù)蓋63以及第二保護(hù)蓋64之間，第二上閉塞蓋73和第三保護(hù)蓋65以及第四保護(hù)蓋66之間不形成間隙。
這樣，柱架11的前面被上述各蓋63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74所覆蓋，能夠防止切屑以及切削液侵入至各送進(jìn)機(jī)構(gòu)40、42、44、46、48和各導(dǎo)向機(jī)構(gòu)41、43、45、47、49中。
上述回收裝置80包括在規(guī)定的搬送方向搬送切屑，并排出至機(jī)體外的排出機(jī)構(gòu)81；在搬送方向的上游，配置在排出機(jī)構(gòu)81的下方，貯留切削液的貯留箱84；以及在搬送方向下游，配置在排出機(jī)構(gòu)81的下方的回收盒85。
上述排出機(jī)構(gòu)81包括由多個(gè)板連接成循環(huán)的環(huán)狀而構(gòu)成的，用于搬送切屑的搬送帶82；由水平部83a與傾斜部83b構(gòu)成，收容并可自由旋轉(zhuǎn)地支承搬送帶82的支承部件83；以及沿著箭頭方向(參見圖7和圖8)轉(zhuǎn)動(dòng)搬送帶82的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(圖中沒有示出)等。
上述支承部件83的水平部83a在上下形成有開口，其前端部(搬送方向上游的端部)從上述另一端開口部(帶10的后面的開口部)插入切屑排出孔10b內(nèi)，配置在上述一端開口部(帶10的上面的前面開口部)的下方，切屑和切削液從上述開口部(圖中沒示出)而落在搬送帶82上，此外，落在搬送帶82上的切削液從該開口部(圖中沒有示出)進(jìn)步一向下方(如后述的貯留箱84內(nèi))流下。
上述支承部件83的傾斜部83b被配置在車床1的機(jī)體外，搬送方向下游端的下面形成有開口，由搬送帶82搬送的切屑從該開口部(圖中沒有示出)落下而積聚在回收盒85內(nèi)。
上述貯留箱84與支承部件83的水平部83a相同，從切屑排出孔10b的另一端開口部插入至該切屑排出孔10b內(nèi)，配置在水平部83a的下方，貯留從搬送帶82流下的切削液。
在該回收裝置80中，當(dāng)切屑和切削液從切屑排出孔10b的一端開口部落在利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)(圖中沒有示出)而轉(zhuǎn)動(dòng)的搬送帶82上時(shí)，該切屑則被放置在搬送帶82上而向機(jī)體外搬送，并落下而回收在搬送方向下游的回收盒85內(nèi)。另一方面，該切削液從搬送帶82進(jìn)一步流下，貯留在貯留箱84內(nèi)。
其中，切屑和切削液沿著外蓋61和內(nèi)蓋62而向下下落，并下落至切屑排出孔10b的一端開口部中，通過該一端開口部的內(nèi)面導(dǎo)向，而被引導(dǎo)至搬送帶82上。
根據(jù)以上樣構(gòu)成的本實(shí)施例的車床1，在將工件W的一端保持在主軸臺(tái)12的主軸13的卡盤14上后，利用第一送進(jìn)機(jī)構(gòu)40，使尾架15向Z軸方向移動(dòng)，來支承工件W的另一端。然后，當(dāng)利用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)30，使主軸13和卡盤14圍繞軸線中心旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)工件W，同時(shí)，利用送進(jìn)機(jī)構(gòu)42、44、46、48，使第一刀架20和第二刀架25，在Z軸方向和X軸方向移動(dòng)時(shí)，將工件W加工成規(guī)定形狀。
其中，在加工時(shí)，安裝在各刀架20、25的轉(zhuǎn)臺(tái)23a、28a上的多個(gè)工具T內(nèi)的規(guī)定工具T，利用分配機(jī)構(gòu)24、29，而預(yù)先被分配在規(guī)定的加工位置。
然后，因切削加工而生成的切屑或者適當(dāng)?shù)毓┙o至工具T和工件W之間的接觸部的切削液，通過切屑排出孔10b而落在搬送帶82上，其中，該切屑利用搬送帶82搬送而被回收在回收盒85內(nèi)，另一方面，該切削液進(jìn)一步從搬送帶82向下方流下，而被貯留在貯留箱84內(nèi)。
如上所述，在本實(shí)施例的車床1中，由于形成柱架11，使其垂直截面的外形形狀形成為以水平的對(duì)稱面M為基準(zhǔn)呈上下對(duì)稱的形狀，將該主軸臺(tái)12和第一刀架20以及第二刀架25分別配置在柱架11的前面，使主軸13的軸線包含在對(duì)稱面M內(nèi)，使該兩個(gè)刀架的配置位置以對(duì)稱面M為基準(zhǔn)呈上下對(duì)稱，即，由于分別使柱架11的主軸臺(tái)12的安裝部和各刀架20、25的安裝部之間的距離相同，即使主軸臺(tái)12的熱量傳遞至柱架11，該柱架11熱受熱變形，但由于在夾住主軸13的軸線的上側(cè)和下側(cè)，其受熱變形狀態(tài)相同，因此，保持在第一刀架20上的工具T和工件W的相對(duì)位置關(guān)系產(chǎn)生的熱位移量和保持在第二刀架25上的工具T與工件W的相對(duì)的位置關(guān)系產(chǎn)生的熱位移量相同。
因此，采用本實(shí)施例的車床1，利用第一刀架20來加工工件W以及利用第二刀架25來加工工件W，都可以以相同的加工精度加工工件W，可以高精度地對(duì)工件W進(jìn)行加工。
此外，由于使第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)43的導(dǎo)軌43a和第四導(dǎo)向機(jī)構(gòu)47的導(dǎo)軌47a，以對(duì)稱面M為基準(zhǔn)形成為上下對(duì)稱，因此，優(yōu)選使第一刀架20和第二刀架25嚴(yán)格地上下對(duì)稱。
此外，由于使第二送進(jìn)機(jī)構(gòu)42的滾珠絲杠42b以及第四送進(jìn)機(jī)構(gòu)46的滾珠絲杠46b以對(duì)稱面M為基準(zhǔn)形成為上下對(duì)稱，因此，該滾珠絲杠42b、46b的熱位移量分別相同，可使該各個(gè)送進(jìn)機(jī)構(gòu)42、46的定位精度相同，這樣，與上述相同，利用第一刀架20來加工工件W和利用第二刀架25來加工工件W都可以以相同的加工精度加工工件W，可高精度地對(duì)工件W進(jìn)行加工。
此外，由于將主軸臺(tái)12、尾架15、各個(gè)刀架20、25設(shè)置在柱架11的前面，所以可以縮短至主軸臺(tái)12、尾架15、各個(gè)刀架20、25、以及由主軸13的卡盤14和尾架套筒16支承的工件W的距離，因此，操作人員可以很容易進(jìn)行各種作業(yè)。
此外，由于利用第一保護(hù)蓋63和第二保護(hù)蓋64覆蓋第二送進(jìn)構(gòu)42和第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)43以及第三送進(jìn)機(jī)構(gòu)44和第三導(dǎo)向機(jī)構(gòu)45，同時(shí)，利用第三保護(hù)蓋65和第四保護(hù)蓋66覆蓋第四送進(jìn)機(jī)構(gòu)46和第四導(dǎo)向機(jī)構(gòu)47以及第五送進(jìn)機(jī)構(gòu)48和第五導(dǎo)向機(jī)構(gòu)49，所以，與分別地覆蓋各個(gè)送進(jìn)機(jī)構(gòu)42、44、46、48以及各個(gè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)43、45、47、49的情況相比，能夠使蓋體結(jié)構(gòu)簡單，同時(shí)，能夠更加可靠地防止切屑或者切削液的侵入，從而使維修容易。
此外，因?yàn)橛傻谝恢С袡C(jī)構(gòu)51、第二支承機(jī)構(gòu)52和第三支承機(jī)構(gòu)53構(gòu)成支承裝置50，使床身10的底面的支承結(jié)構(gòu)形成為三點(diǎn)支承結(jié)構(gòu)，因此，當(dāng)每次對(duì)床身10的支承姿勢(shì)(車床1的安裝姿勢(shì))進(jìn)行調(diào)整使其至規(guī)定狀態(tài)時(shí)，都可以容易且高效地進(jìn)行。其中，由于利用第二支承機(jī)構(gòu)52和第三支承機(jī)構(gòu)53來支撐床身10的后面，而且是作為各刀架20、25的移動(dòng)方向的Z軸方向的兩端部的床身10的底面，同時(shí)，將柱架11配置在床身10的上面的后面，所以，各刀架20、25在Z軸方向移動(dòng)，不會(huì)使該支承裝置50的支承狀態(tài)成為不穩(wěn)定。
以上，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明可以采取的具體方式并不僅限于此。
權(quán)利要求
1.一種車床，其特征在于，包括床身；立設(shè)于所述床身上的柱架；軸線水平且與所述柱架的前面平行配置，保持工件的一端側(cè)的主軸；配置在所述柱架的前面，支承所述主軸圍繞其軸線中心自由轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸臺(tái)；使所述主軸圍繞其軸線中心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；可在所述主軸軸線方向和與其垂直的方向上自由移動(dòng)地配置在所述柱架的前面，保持工具的第一以及第二兩個(gè)刀架；使所述第一刀架在所述各方向移動(dòng)的第一送進(jìn)機(jī)構(gòu)；以及使所述第二刀架在所述各方向移動(dòng)的第二送進(jìn)機(jī)構(gòu)，其中，形成所述柱架，使得與所述主軸軸線垂直的垂直截面的至少外形形狀是以水平的對(duì)稱面為基準(zhǔn)呈上下對(duì)稱的形狀；將所述主軸臺(tái)配置在所述柱架的前面，使得所述主軸軸線包含在所述對(duì)稱面中；所述第一刀架和第二刀架分別被配置在所述柱架的前面，使得其配置位置以所述對(duì)稱面為基準(zhǔn)呈上下對(duì)稱。
2.如權(quán)利要求1所述的車床，其特征在于，還包括配置在所述柱架和第一刀架之間，引導(dǎo)該第一刀架向所述主軸軸線方向的移動(dòng)的第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；和配置在所述柱架和第二刀架之間，引導(dǎo)該第二刀架向所述主軸軸線方向的移動(dòng)的第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其中，所述第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)分別被設(shè)置成以所述對(duì)稱面為基準(zhǔn)呈上下對(duì)稱；所述第一刀架和第二刀架通過所述第一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和第二導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，上下對(duì)稱地支承在所述柱架的前面。
3.如權(quán)利要求1或2所述的車床，其特征在于所述第一送進(jìn)機(jī)構(gòu)包括固定設(shè)置在所述第一刀架上的被送進(jìn)部件；和與所述主軸軸線平行地配置在所述柱架的前面，與所述被送進(jìn)部件接合，在所述主軸軸線方向移動(dòng)該被送進(jìn)部件的送進(jìn)部件，所述第二送進(jìn)機(jī)構(gòu)包括固定設(shè)置在所述第二刀架上的被送進(jìn)部件；和與所述主軸軸線平行地配置在所述柱架的前面，與所述被送進(jìn)部件接合，在所述主軸軸線方向移動(dòng)該被送進(jìn)部件的送進(jìn)部件，其中，分別以所述對(duì)稱面為基準(zhǔn)，上下對(duì)稱地配置所述各個(gè)送進(jìn)機(jī)構(gòu)的送進(jìn)部件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可高精度加工工件的車床(1)，包括床身(10)，立設(shè)于上述床身(10)上的柱架(11)；軸線水平且與上述柱架(11)的前面平行配置，保持工件一端的主軸；配置在上述柱架(11)前面，支承上述主軸圍繞其軸線中心自由轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸臺(tái)；在上述主軸軸線方向和與其垂直方向上自由移動(dòng)地配置在上述柱架(11)前面，保持工具(T)的第一和第二刀架(20、25)。形成上述柱架(11)，使得與上述主軸軸線垂直的垂直截面的至少外形形狀是以水平對(duì)稱面M為基準(zhǔn)呈上下對(duì)稱形狀；上述主軸臺(tái)配置在上述柱架(11)前面，使得上述主軸軸線包含在上述對(duì)稱面(M)中；上述第一刀架(20)和第二刀架(25)分別配置在上述柱架(11)的前面，使得其配置位置以上述對(duì)稱面(M)為基準(zhǔn)呈上下對(duì)稱。
文檔編號(hào)B23Q5/34GK1891380SQ20061009576
公開日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2006年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月4日
發(fā)明者藤本剛, 松浦泰幸, 日野正章 申請(qǐng)人:株式會(huì)社森精機(jī)制作所