專利名稱：自動車床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是具有能夠相對移動的主軸以及刀架，利用安裝于上述刀架上的工具加工被夾持在上述主軸前端卡盤上的材料的自動車床。
背景技術(shù)：
如NC(數(shù)值控制)自動車床那樣，能夠?qū)嵤└鞣N各樣的自動車削加工的機(jī)床(以下，總稱為自動車床)中，以往已知的有在利用工具進(jìn)行加工的位置附近設(shè)置導(dǎo)向軸襯，將夾持在主軸前端的卡盤上的長尺寸棒狀材料(以下，稱為棒材)的前端支持于上述導(dǎo)向軸襯上而進(jìn)行加工的自動車床(例如，參照特開平4-115804號公報)。
使用導(dǎo)向軸襯進(jìn)行的棒材加工具有在車削加工中支持棒材前端的加工部位使其不產(chǎn)生振擺，通過這種支持即使是從長尺寸的棒材到細(xì)長的產(chǎn)品，都能夠連續(xù)且高精度地進(jìn)行加工的優(yōu)點(diǎn)。
但是，設(shè)有導(dǎo)向軸襯的自動車床雖然具有如上所述的優(yōu)點(diǎn)，但是由于在導(dǎo)向軸襯和棒材之間存在著微小的間隙，存在由于該間隙棒材不穩(wěn)定，不適合于要求進(jìn)行更高精度加工的產(chǎn)品加工的問題。
另外，由于上述自動車床是以，棒材的尺寸至少要長于利用主軸前端的卡盤夾持的位置和導(dǎo)向軸襯近旁的加工位置之間的距離為條件的，因此存在著不能夠?qū)Τ叽绫壬鲜鼍嚯x短的棒材進(jìn)行加工的問題。另外，如果對長尺寸的棒材進(jìn)行加工，則存在著在上述夾持位置和上述加工位置之間的材料成為殘留材料的問題。
這樣，設(shè)有導(dǎo)向軸襯的自動車床，由于其用途只限于具有規(guī)定以上長度的棒材的加工，因此存在著設(shè)備成本和加工成本變高的問題。
另一方面，在對比較短尺寸的產(chǎn)品進(jìn)行高精度加工的情況下、和以切削負(fù)荷高的加工條件進(jìn)行加工的情況下，也有建議使用適當(dāng)?shù)夭鹦秾?dǎo)向軸襯，實現(xiàn)了從使用導(dǎo)向軸襯進(jìn)行加工轉(zhuǎn)換為不使用導(dǎo)向軸襯進(jìn)行加工的自動車床(例如，參照特開平9-225703號公報)。
但是，在該文獻(xiàn)所記載的技術(shù)中，在不使用導(dǎo)向軸襯而進(jìn)行加工時，有必要將主軸的前端插入到代替導(dǎo)向軸襯而安裝的保護(hù)孔內(nèi)。因此，使主軸的前端從主軸箱突出一定長度，由于從主軸箱突出的部分上沒有支持，因此主軸前端處于懸空的狀態(tài)，從而剛性降低，在對有必要不使用導(dǎo)向軸襯而進(jìn)行加工的、比較短的且要求高加工精度的產(chǎn)品進(jìn)行加工的情況下、和在高切削負(fù)荷下進(jìn)行加工的情況下，存在著主軸的前端彎曲從而降低加工精度的問題。
另外，為了提高在高切削負(fù)荷下進(jìn)行加工時的加工精度，有建議使用將具有卡盤功能的導(dǎo)向軸襯支持在支持于主軸箱的主軸前端、將在上述主軸內(nèi)設(shè)有卡盤的送料軸，相對于主軸可移動地設(shè)置的主軸箱移動型的車床(例如，參照專利第2750356號)。
但是，即使是采用上述文件所記載的技術(shù)，也無法解決產(chǎn)生上述殘留材料的問題。另外，還需要用于使導(dǎo)向軸襯開閉的機(jī)構(gòu)和用于使主軸的卡盤開閉的機(jī)構(gòu)，產(chǎn)生了在自動車床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的基礎(chǔ)上，主軸的長度也變長，從而機(jī)床的全長變大的新問題。
本發(fā)明是鑒于上述課題而進(jìn)行的，其目的在于提供一種設(shè)有以和材料相同的速度旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)向軸襯，能夠容易進(jìn)行使用該導(dǎo)向軸襯進(jìn)行材料加工的情況和不使用導(dǎo)向軸襯進(jìn)行材料加工的情況之間的轉(zhuǎn)換，即使是在不使用導(dǎo)向軸襯進(jìn)行材料加工的情況下，通過直至在前端或前端附近堅固地支持主軸從而提高機(jī)械剛性，在具有不會降低加工精度的、簡樸而緊湊的構(gòu)成的同時，即使不是自動車床制造廠等的擔(dān)當(dāng)者，使用者也能夠簡單地進(jìn)行上述轉(zhuǎn)換工作的自動車床。

發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)成本發(fā)明的目的，本發(fā)明的自動車床，它設(shè)有能夠在主軸軸線方向上相對移動的刀架和主軸，是利用安裝于上述刀架上的工具加工夾持在上述主軸前端的卡盤上的材料的；設(shè)有自如地進(jìn)退移動的主軸箱；旋轉(zhuǎn)自如地支持在該主軸箱上、形成了能夠插通棒狀材料的貫穿孔的主軸，安裝了加工夾持在該主軸卡盤上的上述材料的工具的刀架，配置在上述主軸箱前方、上述主軸的前端側(cè)的導(dǎo)向軸襯基座，將該導(dǎo)向軸襯基座定位固定在機(jī)座的規(guī)定位置上的基座固定手段，在旋轉(zhuǎn)自如地支持于上述導(dǎo)向軸襯基座上的同時、受到相對于導(dǎo)向軸襯基座不能進(jìn)退移動的限制、形成了插入上述主軸的貫穿孔的導(dǎo)向部件，可裝卸地安裝于該導(dǎo)向部件的前端的導(dǎo)向軸襯，設(shè)置在上述導(dǎo)向軸襯基座上、使上述導(dǎo)向部件和上述導(dǎo)向軸襯一起旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動手段，將上述導(dǎo)向部件的旋轉(zhuǎn)傳送到上述主軸的旋轉(zhuǎn)傳送手段，使上述主軸和上述主軸箱一起在上述導(dǎo)向部件的內(nèi)部進(jìn)退移動的主軸移動手段，以及在從上述導(dǎo)向部件拆卸上述導(dǎo)向軸襯時使上述主軸相對于上述導(dǎo)向軸襯基座不能夠進(jìn)退移動、同時定位、固定在上述導(dǎo)向軸襯基座的規(guī)定位置上的主軸固定手段。
如果采用這種構(gòu)成，則在使用導(dǎo)向軸襯進(jìn)行加工的情況下，將材料夾持在主軸的卡盤上，在將材料的前端支持于導(dǎo)向軸襯的狀態(tài)下，一邊利用主軸移動手段使材料和主軸一起移動，一邊利用安裝于刀架上的工具進(jìn)行規(guī)定的加上。此時，由于導(dǎo)向軸襯和主軸是通過共同的驅(qū)動手段以同步速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的，因此在導(dǎo)向軸襯和材料之間不會產(chǎn)生磨損和燒熔，能夠以高速旋轉(zhuǎn)進(jìn)行加工。
在不使用導(dǎo)向軸襯進(jìn)行材料加工的情況下，從導(dǎo)向部件的前端拆卸導(dǎo)向軸襯，使主軸在導(dǎo)向部件的內(nèi)部移動并定位在規(guī)定位置上。然后，利用主軸固定手段將主軸相對于導(dǎo)向軸襯基座進(jìn)行固定，限制在導(dǎo)向部件內(nèi)部的進(jìn)退移動，同時以定位在規(guī)定位置上的狀態(tài)進(jìn)行固定。因此，能夠以導(dǎo)向部件一直支持到主軸前端，能夠提高主軸前端的機(jī)械剛性從而能夠進(jìn)行高精度的加工。
在這里，“能夠在主軸軸線方向上相對移動”包括，安裝于刀架上的工具，一邊相對于夾持在主軸上的材料在切深方向上移動的同時在主軸軸線方向移動，一邊進(jìn)行上述材料的加工的情況，或?qū)惭b于刀架上的工具僅在切深方向上輸送，一邊使材料和主軸一起在主軸軸線方向上移動，一邊進(jìn)行加工的情況。
在這種情況下，也可以設(shè)置有引導(dǎo)上述導(dǎo)向軸襯基座進(jìn)退移動的導(dǎo)軌，在解除了利用上述基座固定手段對上述導(dǎo)向軸襯基座的固定時，使上述導(dǎo)向軸襯基座能夠沿著上述導(dǎo)軌移動。
如果采用這種構(gòu)成，從導(dǎo)向部件拆卸導(dǎo)向軸襯使主軸和導(dǎo)向軸襯基座處于固定狀態(tài)，一旦解除利用基座固定手段對導(dǎo)向軸襯基座的固定，則導(dǎo)向軸襯基座能夠和主軸一起移動。也就是說，能夠使導(dǎo)向軸襯基座作為自動車床的移動主軸箱起作用從而進(jìn)行加工。
作為在機(jī)座上固定上述導(dǎo)向軸襯基座的基座固定手段，可以由定位固定在上述機(jī)座上的定位部件、和連接該定位部件與上述導(dǎo)向軸襯基座的螺栓構(gòu)成。
另外，也可以構(gòu)成為，在上述定位部件和上述導(dǎo)向軸襯基座之間介入規(guī)定寬度的墊板，在安裝上述導(dǎo)向軸襯或拆卸上述導(dǎo)向軸襯時，以調(diào)整上述導(dǎo)向軸襯或上述主軸前端的位置。
上述定位部件也可以是支持上述刀架的刀架基體。
在本發(fā)明中，上述旋轉(zhuǎn)傳送手段，也可以作為在上述導(dǎo)向部件的前端側(cè)以及末端側(cè)上與上述主軸嵌合的嵌合部件而構(gòu)成。
這樣，通過在前端側(cè)和末端側(cè)的多個處所上使導(dǎo)向部件嵌合在上述主軸上，能夠抑制上述主軸的扭曲。
另外，也可以使上述旋轉(zhuǎn)傳送手段以及上述主軸固定手段，具有下述構(gòu)成，即具有在從上述導(dǎo)向部件的前端拆卸上述導(dǎo)向軸襯之后安裝、固定于上述導(dǎo)向部件以及上述主軸前端的附屬裝置，和形成于該附屬裝置的內(nèi)周面上的嵌合部，以及為了與該嵌合部嵌合、形成于上述主軸上的被嵌合部。
通過采用這樣的構(gòu)成，僅僅通過安裝附屬裝置，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對主軸的進(jìn)退移動的限制、主軸的定位以及固定，而且能夠使旋轉(zhuǎn)從導(dǎo)向部件傳送到主軸。
在拆卸了導(dǎo)向軸襯時，通過利用主軸固定手段將主軸固定在導(dǎo)向軸襯基座上，使主軸和導(dǎo)向軸襯基座連接。另外，也可以進(jìn)一步設(shè)置直接連接上述主軸箱和上述導(dǎo)向軸襯基座的連接手段。
這種情況下，最好是在上述主軸的至少一個處所上設(shè)置，吸收伴隨熱膨脹而產(chǎn)生的主軸尺寸變化的熱膨脹吸收部。
上述熱膨脹吸收部具有在安裝了上述導(dǎo)向軸襯時限制上述主軸、使其相對于上述主軸箱不能進(jìn)退移動的限制手段，和在拆卸了上述導(dǎo)向軸襯時解除利用上述限制手段對上述主軸的限制的限制解除手段。
如果采用這種構(gòu)成，在拆卸導(dǎo)向軸襯，利用連接手段連接上述主軸箱和上述導(dǎo)向軸襯基座時，通過解除不使上述主軸進(jìn)退移動的限制，使上述主軸相對于上述主軸箱能夠移動。
而且，在拆卸導(dǎo)向軸襯之后，上述主軸被主軸固定手段固定為，相對于導(dǎo)向軸襯基座不能進(jìn)退移動，而且由于通過連接手段直接連接導(dǎo)向軸襯基座和主軸箱，因此通常主軸不會相對于主軸箱自由地進(jìn)退移動。一旦主軸熱膨脹，則主軸相對于主軸箱而移動，從而吸收因熱膨脹產(chǎn)生的尺寸變化。
進(jìn)而，上述限制手段的構(gòu)成有在主軸軸線的前后與上述主軸嵌合的嵌合部件；和在通過上述限制解除手段解除了上述主軸的限制時，為了不使上述嵌合部件相對于上述主軸箱旋轉(zhuǎn)，并且，為了在上述嵌合部件沒有從上述主軸箱脫離的情況下具有在主軸軸線方向上事先設(shè)定的尺寸的間隙，將上述嵌合部件安裝于上述主軸箱的安裝部件；所說的限制解除手段是將上述嵌合部件安裝、固定于上述主軸箱的安裝部件。
如果采用這種構(gòu)成，僅僅從上述嵌合部件拆卸上述安裝部件，就能夠使上述嵌合部件以及主軸進(jìn)退移動。
由于本發(fā)明具有如上所述的構(gòu)成，因此導(dǎo)向軸襯的裝卸比較容易，在使用導(dǎo)向軸襯進(jìn)行加工的情況和不使用導(dǎo)向軸襯進(jìn)行加工的情況下，通過轉(zhuǎn)換一臺自動車床就能夠迅速地對應(yīng)，從而能夠謀求設(shè)備成本和加工成本的削減。而且，在使用導(dǎo)向軸襯的情況下，即使是細(xì)長的產(chǎn)品，也能夠進(jìn)行連續(xù)而且比較高精度的加工。另外，在不使用導(dǎo)向軸襯的情況下，通過將主軸定位、固定在上述導(dǎo)向軸襯基座的規(guī)定位置上，或利用附屬裝置固定上述導(dǎo)向部件以及上述主軸的前端，使主軸構(gòu)成具有剛性，以此能夠?qū)^短尺寸的產(chǎn)品進(jìn)行高精度的加工，進(jìn)而能夠在高切削負(fù)荷下進(jìn)行加工。
附圖的簡單說明

圖1涉及本發(fā)明的自動車床的一個實施形態(tài)，圖1(a)是說明包括導(dǎo)向軸襯基座以及主軸箱的主要部分的構(gòu)成的剖面圖，圖1(b)是圖1(a)的主軸箱的正視圖。
圖2是圖1的導(dǎo)向軸襯基座部分的擴(kuò)大圖。
圖3是主軸箱前端的設(shè)有軸承62的部分的擴(kuò)大圖。
圖4是從圖1以及圖2的自動車床拆卸導(dǎo)向軸襯，向不設(shè)有導(dǎo)向軸襯的自動車床轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換步驟的說明圖。
圖5是連續(xù)于圖4的步驟的轉(zhuǎn)換步驟的說明圖。
圖6是轉(zhuǎn)換后的主軸前端部分的擴(kuò)大圖。
圖7是表示轉(zhuǎn)換后的自動車床的包括主軸箱的主要部分的剖面圖。
圖8涉及的是本發(fā)明的其他實施形態(tài)，圖8(a)是主軸箱的前端部分的擴(kuò)大剖面圖，圖8(b)是圖8(a)的主要部分進(jìn)一步擴(kuò)大的剖面圖。
圖9是表示以連接部件連接導(dǎo)向軸襯基座和主軸箱的狀態(tài)的擴(kuò)大剖面圖。
本發(fā)明的最佳實施形態(tài)以下，參照附圖對本發(fā)明的最佳的一個實施形態(tài)進(jìn)行詳細(xì)的說明。
圖1涉及的是本發(fā)明的自動車床的一個實施形態(tài)，圖1(a)是說明包括導(dǎo)向軸襯基座以及主軸箱的主要部分的構(gòu)成的剖面圖，圖1(b)是圖1(a)的導(dǎo)向軸襯基座的正視圖。
而且，在以下的說明中，“前”是指設(shè)有夾持棒材的卡盤的主軸前端側(cè)，也就是圖1(a)中的左側(cè)；“后”是指主軸的后端側(cè)，也就是圖1(a)中的右側(cè)。
如圖1(a)所示，該實施形態(tài)的自動車床，設(shè)有設(shè)置在未圖示的機(jī)座上的滑臺2，在該滑臺2上的前后方向移動自如的主軸箱6，配置在主軸箱6的前方、在滑臺2上的前后方向可移動的導(dǎo)向軸襯基座1，旋轉(zhuǎn)自如地支持于主軸箱6上、而且相對于導(dǎo)向軸襯基座1在前后方向上自如進(jìn)退移動地設(shè)置的主軸3，在主軸3的前方且同一軸線C上、旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置在導(dǎo)向軸襯基座1上的導(dǎo)向軸襯4，安裝了多個對從該導(dǎo)向軸襯4突出的棒材進(jìn)行加工的工具T的刀架5，設(shè)置在主軸箱6的內(nèi)部、進(jìn)行安裝于主軸3前端上的彈性夾頭32的開閉的彈性夾頭開閉部61，以及使主軸3和主軸箱6一起在前后方向上進(jìn)退移動的主軸移動部7。
而且，如圖1(b)所示，該實施形態(tài)中的滑臺2，與軸線C平行地配置在導(dǎo)向軸襯基座1以及主軸箱6的下部兩側(cè)上，利用比滑臺2設(shè)置的更下方的主軸移動部7，主軸箱6以及導(dǎo)向軸襯基座1能夠一邊被滑臺2引導(dǎo)，一邊在前后方向上平滑地進(jìn)退移動。
圖2是圖1(a)的主軸箱部分的擴(kuò)大圖。
在導(dǎo)向軸襯基座1的內(nèi)部安裝有裝入式電動機(jī)11，在該電動機(jī)11的轉(zhuǎn)子11a上安裝有以軸線C為中心旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)向套管12。導(dǎo)向套管12，在導(dǎo)向軸襯基座1的前端側(cè)以及后端側(cè)上，被軸承13、13旋轉(zhuǎn)自如地支持著。
另外，導(dǎo)向軸襯4，通過作為導(dǎo)向軸襯安裝手段的筒狀附屬裝置41，安裝于導(dǎo)向套管12的前端。該附屬裝置41具有，收容導(dǎo)向軸襯4的主體部分的大直徑孔部41a，和貫穿形成于該大直徑孔部41a的底部、插通導(dǎo)向軸襯4的主體部的小直徑孔部41b。
導(dǎo)向軸襯4，通過將主體部分插入附屬裝置41的大直徑孔部41a、在插通了小直徑孔部41b的上述主體部的后端上擰入螺母42，安裝于附屬裝置41上。然后，安裝了導(dǎo)向軸襯4的附屬裝置41，通過多根螺栓43可裝卸地安裝于導(dǎo)向套管12的前端。另外，為了防止切削屑等異物從導(dǎo)向套管12和附屬裝置41之間的間隙侵入到導(dǎo)向軸襯基座1的內(nèi)部，在附屬裝置41的外側(cè)安裝有筒狀的蓋45。該蓋45，通過多根螺栓46安裝于導(dǎo)向軸襯基座1的前端面。
刀架5具有固定在未圖示的機(jī)座上的刀架基體51，和一邊被該刀架基體51的導(dǎo)軌52引導(dǎo)、一邊相對于刀架基體51在Y方向(垂直相交于紙面的方向)上進(jìn)退移動自如的鞍座53，以及一邊被設(shè)置在該鞍座53上的導(dǎo)軌54引導(dǎo)、一邊相對于鞍座53在X方向(圖中的上下方向)上進(jìn)退移動自如的刀具安裝部55。多個工具T排列成梳形狀，安裝于刀具安裝部55上。然后，使刀具安裝部55在Y方向上移動，從多個工具T中對使用于加工的規(guī)定工具T進(jìn)行分度，使該工具T的刀尖位于導(dǎo)向軸襯4的近旁后進(jìn)行棒材的加工。
而且，導(dǎo)向軸襯基座1，通過多根螺栓15安裝于刀架基體51上，在使用導(dǎo)向軸襯4進(jìn)行棒材加工時，在滑臺2上不能移動，也就是處于固定狀態(tài)。
另外，如該實施形態(tài)，在將導(dǎo)向軸襯基座1安裝于刀架基體51上并限制其移動的情況下，為了不使熱量從導(dǎo)向軸襯基座1傳到刀架基體51上，螺栓15以由陶瓷等的低傳熱性材料形成為佳。另外，在導(dǎo)向軸襯基座1和刀架基體51的接觸部上，介入由低傳熱性材料形成的墊板為佳。
在主軸3上，在與軸線C的同心上形成主軸3a，在其外周面上，在與軸線C相同的方向上形成了花鍵31。另一方面，在導(dǎo)向套管12的后端安裝有環(huán)狀的圓盤14，形成于其內(nèi)周面的花鍵槽14a與主軸3的花鍵31相嚙合。導(dǎo)向套管12的旋轉(zhuǎn)，通過花鍵槽14a以及花鍵31傳送到主軸3上。
主軸3的前端部分，以比其他部分小的直徑形成，而且是作為外周面上形成了螺紋槽的小直徑部3b而形成的。然后，在該小直徑部3b上安裝有夾持棒材的彈性夾頭32。彈性夾頭32，與形成了進(jìn)行彈性夾頭32開閉的凸輪的彈簧套管34一起，收容在筒狀的蓋螺母33的內(nèi)部，通過將該蓋螺母33擰入到小直徑部3b內(nèi)，安裝于主軸3的前端。
另外，在比彈性夾頭32位于后方的小直徑部3b的外周面上，在和軸線C相同方向上形成了一個或多個鍵槽，在該鍵槽內(nèi)嵌入鍵36。該鍵36，在不使用導(dǎo)向軸襯4對棒材進(jìn)行加工時，使導(dǎo)向套管12和主軸3相嵌合，作為將導(dǎo)向套管12的旋轉(zhuǎn)傳送到主軸3的旋轉(zhuǎn)傳送部件起作用。
因此，在使用導(dǎo)向軸襯4進(jìn)行棒材加工時，為了使鍵36不起作用，將其收容在外嵌于主軸3的小直徑部3b的套管37內(nèi)側(cè)。在套管37的內(nèi)周面上形成有鍵槽37a，若套管37外嵌于主軸3的小直徑部3b上，則鍵槽37a與鍵36相嵌合。另外，該套管37，通過擰入小直徑部3b的螺母38，被按壓在形成于小直徑部3b后端的階梯部上，并固定在小直徑部3b的規(guī)定位置上。
而且，為了將主軸3的前端支持于導(dǎo)向套管12內(nèi)，上述蓋螺母33以及套管37的外徑，以形成與導(dǎo)向套管12的內(nèi)徑一致為佳。
在進(jìn)行彈性夾頭32開閉的拉桿35的內(nèi)部，在與軸線C相同的軸線上，形成有能夠插通棒材的貫穿孔35a。另外，拉桿35的前端，碰到彈簧套管34的后端上，通過拉桿35前進(jìn)將彈簧套管34按壓在前方，利用形成于彈簧套管34的前端內(nèi)周面上的凸輪使彈性夾頭32關(guān)閉。彈簧套管34的內(nèi)部設(shè)有回動彈簧34a，一旦拉桿35后退，彈簧套管34就被該回動彈簧34a推回去，使彈性夾頭32打開。拉桿35的進(jìn)退移動是通過設(shè)置在主軸3后端側(cè)的主軸箱6內(nèi)部的彈性夾頭開閉部61來進(jìn)行的。
如圖1所示，軸承62通過軸承架64安裝于主軸箱6的前端。主軸3的后端被該軸承62旋轉(zhuǎn)自如地支持著。
圖3是主軸箱前端的設(shè)有軸承62的部分的擴(kuò)大圖。
位于軸承架64前端側(cè)的主軸3的外周面上，形成了向徑向外側(cè)突出的法蘭盤39，利用該法蘭盤39、從主軸3的后端擰入的螺母63a以及套管63b，從前后方夾持軸承62的內(nèi)圈62a。另外，軸承架64的前端上形成了向徑向內(nèi)側(cè)突出的突起64a，在軸承架64的后端安裝有環(huán)狀的按壓部件65。而且，利用突起64a和按壓部件65，從前后方夾持軸承62的外圈62b。
通過以上的構(gòu)成，如果軸承架64通過螺栓8固定在主軸箱6上，則相對于主軸箱6的主軸3在軸線C方向上的移動被限制。
主軸箱6一邊被滑臺2引導(dǎo)，一邊在和軸線C相同的方向上自如地進(jìn)退移動，使主軸3和該主軸箱6一起進(jìn)退移動的主軸移動部7，設(shè)置在主軸箱6的下方。
主軸移動部7具有在與軸線C相同的方向上延伸的螺旋軸71，和使該螺旋軸71旋轉(zhuǎn)的電動機(jī)73，以及擰在螺旋軸71上的螺母72。主軸箱6，連接于螺母72，通過伴隨著電動機(jī)73的驅(qū)動的螺旋軸71的旋轉(zhuǎn)，和螺母72一起在與軸線C相同的方向上進(jìn)退移動。
在具有上述構(gòu)成的自動車床中，從主軸3的后端插通貫穿孔3a提供棒材。然后，在使棒材的前端從導(dǎo)向軸襯4突出規(guī)定長度的狀態(tài)下，使拉桿35前進(jìn)，在合上彈性夾頭32夾持棒材之后，使棒材與主軸3一起旋轉(zhuǎn)，而且，一邊利用主軸移動部7，將棒材和主軸3一起在與軸線C相同的方向(Z方向)上每次輸送規(guī)定長度，一邊利用工具T進(jìn)行規(guī)定的加工。
接著參照圖4以及圖5說明，從具有上述構(gòu)成的自動車床拆卸導(dǎo)向軸襯4，向未設(shè)有導(dǎo)向軸襯4的自動車床轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換步驟。
首先，如圖4(a)所示，使刀具安裝部55在X方向上移動，使工具T遠(yuǎn)離導(dǎo)向軸襯4，直到不會對轉(zhuǎn)換工作帶來障礙的位置為止。
接著，如圖4(b)所示，拆卸多根螺栓46后，從導(dǎo)向軸襯基座1拆卸蓋45，進(jìn)而，拆卸多根螺栓43，從導(dǎo)向套管12拆卸附屬裝置41以及導(dǎo)向軸襯4。另外，拆卸連接導(dǎo)向軸襯基座1和刀架基體51的多根螺栓15，解除導(dǎo)向軸襯基座1的固定，使其能夠在滑臺2上移動。
然后，驅(qū)動主軸移動部7的電動機(jī)73，使主軸3與主軸箱6一起前進(jìn)，使彈性夾頭32從導(dǎo)向套管12的前端突出。如圖4(c)所示，在該狀態(tài)下，從主軸3的前端依次拆卸將彈性夾頭32固定在主軸3前端的蓋螺母33、螺母38以及支持鍵36的套管37。
接著，如圖5(a)所示，準(zhǔn)備用于在轉(zhuǎn)換后支持主軸3的前端，同時固定主軸3使其相對于導(dǎo)向軸襯基座1不能夠進(jìn)退移動的附屬裝置17。
該附屬裝置17，具有與主軸3的小直徑部3b的外徑相同的內(nèi)徑，而且，設(shè)有外徑與導(dǎo)向套管12的內(nèi)徑相同的筒狀的主體部17a，和形成于該主體部17a前端的法蘭盤17b。另外，附屬裝置17的內(nèi)周面上，形成有與鍵36相嵌合的鍵槽17c。法蘭盤17b上形成有多個螺栓孔，該螺栓孔和為了安裝導(dǎo)向軸襯4而形成于導(dǎo)向套管12前端的螺紋孔的位置是對應(yīng)的。附屬裝置17，通過插通了該螺栓孔的多根螺栓18，安裝于導(dǎo)向套管12的前端。
接著，如圖5(b)所示，將以圖4(c)所示的步驟從小直徑部3b拆卸下來的螺母38和蓋螺母33，依次擰入小直徑部3b內(nèi)。然后，將螺母38緊固于小直徑部3b，利用形成于小直徑部3b后端的階梯部和螺母38夾住附屬裝置17。這樣，限制了相對于導(dǎo)向軸襯基座1的主軸3的進(jìn)退移動。也就是說，在該實施形態(tài)中，由螺母38、附屬裝置17以及鍵36構(gòu)成了將主軸3定位、固定在導(dǎo)向軸襯基座1的規(guī)定位置上的主軸固定手段。
通過以上步驟，完成轉(zhuǎn)換工作。
圖6是以上述步驟進(jìn)行了轉(zhuǎn)換以后的主軸前端的部分?jǐn)U大圖，圖7是表示轉(zhuǎn)換后的自動車床的主要部分的剖面圖。
如圖6所示，在外嵌于小徑部3b的狀態(tài)下安裝于導(dǎo)向套管12上的附屬裝置17的后端，相接于小直徑部3b的后端的階梯部上限制主軸3的前進(jìn)，擰入小直徑部3b的螺母38，與附屬裝置17的前端相接限制主軸3的后退。另外，通過附屬裝置17的鍵槽17c和鍵36相嵌合，導(dǎo)向套管12的旋轉(zhuǎn)被傳送到主軸3上。
這樣，在該實施形態(tài)中，由于從導(dǎo)向套管12向主軸3的旋轉(zhuǎn)的傳送，是在導(dǎo)向套管12的前端側(cè)和后端側(cè)兩處上進(jìn)行的，因此具有在進(jìn)行棒材的加工時主軸3不容易彎曲的優(yōu)點(diǎn)。
另外，在完成轉(zhuǎn)換后，導(dǎo)向軸襯基座1一邊被滑臺2引導(dǎo)，一邊能夠在與軸線C相同的方向上進(jìn)退移動，但是由于導(dǎo)向軸襯基座1是通過附屬裝置17以及導(dǎo)向套管12與主軸3連接的，因此利用使主軸3進(jìn)退移動的主軸移動部7，導(dǎo)向軸襯基座1和主軸箱6以及主軸3成一整體在與軸線C相同的方向上進(jìn)退移動。也就是說，如圖7所示，轉(zhuǎn)換后，由導(dǎo)向軸襯基座1和主軸箱6形成了可移動的主軸箱。
其后，如圖6所示，在從主軸3的前端突出規(guī)定長度的狀態(tài)下以彈性夾頭32夾持棒材W，一邊相對于工具T使主軸3和導(dǎo)向軸襯基座1一起在Z方向上輸送，一邊對棒材W進(jìn)行加工。
圖8以及圖9涉及的是本發(fā)明的其他實施形態(tài)，圖8(a)是主軸箱的前端部分的擴(kuò)大剖面圖，圖8(b)是進(jìn)一步擴(kuò)大8(a)的主要部分的剖面圖，圖9是表示以連接部件連接導(dǎo)向軸襯基座和主軸箱的狀態(tài)的擴(kuò)大剖面圖。
另外，在圖8以及圖9中，對于和先前的實施形態(tài)相同的部位、相同的部分標(biāo)以同一符號并省略詳細(xì)的說明。
在上述實施形態(tài)中，是通過附屬裝置17以及導(dǎo)向套管12來連接主軸箱6和導(dǎo)向軸襯基座1的，但是，如圖9所示，在該實施形態(tài)中，進(jìn)一步使用另設(shè)的連接手段(連接部件66)連接導(dǎo)向軸襯基座1和主軸箱6。這樣，具有通過使用其他的連接手段，在使主軸3與導(dǎo)向軸襯基座1以及主軸箱6一起移動時，能夠減輕作用于主軸3的負(fù)荷的優(yōu)點(diǎn)。
如圖8(a)所示，支持軸承62的軸承架64，至少利用一根螺栓8安裝于主軸箱6的前端面，以使軸承架64不會因螺栓8而從主軸箱6上脫落，而且不會相對于主軸箱6而旋轉(zhuǎn)。
如圖8(b)所示，螺栓8上嵌裝有墊圈81和套管82。該螺栓8和墊圈81以及套管82，插入到形成于軸承架64的法蘭盤部分的螺栓孔64b內(nèi)，插通形成于螺栓孔64b底部的貫穿孔64c，被擰入主軸箱6的前端面的螺紋孔內(nèi)。由于套管82的長度(軸線C方向的長度)比螺栓孔64b底部的厚度大，因此一旦緊固螺栓8，則在軸承架64的法蘭盤部分和主軸箱6的前端面之間、以及墊圈81和螺栓孔64b的底部之間會形成若干問隙S。該間隙S的尺寸，最好是比主軸箱6的前端部分中的主軸3的熱膨脹量的最大值還要大。在該實施形態(tài)中，該間隙S構(gòu)成吸收主軸3的因熱膨脹而產(chǎn)生的尺寸變化的熱膨脹吸收部。另外，在該實施形態(tài)中，螺栓8以及套管82，在軸承架64和主軸箱6之間形成間隙，而且構(gòu)成使軸承架64相對于主軸箱不能夠旋轉(zhuǎn)的安裝部件。
進(jìn)而，如圖8(a)所示，在軸承架64的周圍，環(huán)狀地配置對開式或三開式的軸承固定部件69，在和軸承架64嵌合的狀態(tài)下，通過螺栓69a安裝于主軸箱6的前端面。另外，軸承架64和軸承固定部件69，通過多根螺栓69b被連接。這樣，軸承架64通過軸承固定部件69固定于主軸箱6。由于主軸3和軸承架64如先前所說明的那樣互相之間的移動被限制，并通過利用軸承固定部件69將軸承架64固定于主軸箱6上，從而相對于主軸箱6的主軸3的進(jìn)退移動也被限制。也就是說，在該實施形態(tài)中，軸承架64構(gòu)成與主軸3相嵌合、相對于主軸箱6限制主軸3進(jìn)退移動的限制手段的嵌合部件。
如圖9所示，在拆卸導(dǎo)向軸襯4后，通過連接部件66連接導(dǎo)向軸襯基座1和主軸箱6。通過連接部件66的導(dǎo)向軸襯基座1和主軸箱6的連接，是按照以下步驟進(jìn)行的。
在先前的實施形態(tài)中說明的連接主軸3和導(dǎo)向軸襯基座1的步驟之前，使主軸箱6從導(dǎo)向軸襯基座1后退，確保主軸箱6和導(dǎo)向軸襯基座1之間有充分的空間。而且，拆卸螺栓69a，從主軸箱6的前端面拆卸將軸承架64固定于主軸箱6上的軸承固定部件69。然后，在主軸箱6前端面的以軸線C為中心的圓周上配置連接部件66，并利用螺栓67b安裝于主軸箱6的前端面。
其后，在進(jìn)行了參照圖4(b)說明的步驟以后，使導(dǎo)向軸襯基座1或主軸箱6在互相接近的方向上移動，使導(dǎo)向軸襯基座1的后端面與連接部件66相接。然后，緊固螺栓67a，連接導(dǎo)向軸襯基座1和主軸箱6。
這種情況下，若從主軸箱6拆卸軸承固定部件69，則能夠解除相對于主軸箱3的軸線C方向的軸承架64的固定，但是由于主軸3被安裝為相對于導(dǎo)向軸襯基座1不能進(jìn)退移動，因此在利用連接部件66連接主軸箱6和導(dǎo)向軸襯基座1后，即使拆卸了軸承固定部件69，主軸3以及軸承架64也不會相對于主軸箱6自由地進(jìn)退移動。若主軸3因為電動機(jī)11的轉(zhuǎn)子11a的熱而膨脹，則隨著該熱膨脹，軸承架64在間隙S的范圍內(nèi)移動，吸收主軸3的熱膨脹。
在該實施形態(tài)中，在進(jìn)行轉(zhuǎn)換時，操作者完全沒有必要拆卸或放松將軸承架64安裝于主軸箱6的前端面的螺栓8，具有即使不是熟練的操作工，或制造、銷售自動車床的制造廠等的擔(dān)當(dāng)者，也能夠簡單而且迅速地進(jìn)行轉(zhuǎn)換工作的優(yōu)點(diǎn)。另外，通過螺栓8，軸承架65不會從主軸箱6脫離，能夠回避因軸承架65從主軸箱6脫離而發(fā)生的主軸3的偏移，而且也能夠確保操作者的安全。
以上，對本發(fā)明的適合的實施形態(tài)進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并不限定于上述實施形態(tài)。
例如，在上述說明中，是以轉(zhuǎn)換后主軸箱6和導(dǎo)向軸襯基座1一起移動的主軸移動型的自動車床為例子進(jìn)行的說明，但是本發(fā)明也適用于，在具有能夠在Z方向上移動的刀架的情況下，將主軸箱6以及導(dǎo)向軸襯基座1固定在機(jī)座上的主軸固定型的自動車床。這種情況下，在進(jìn)行轉(zhuǎn)換時，不需要拆卸連接導(dǎo)向軸襯基座1和刀架基體51的螺栓15，使主軸移動部7的驅(qū)動系統(tǒng)和自動車床的控制系統(tǒng)分開就可以。
另外，在刀架基體51和導(dǎo)向軸襯基座1的前端面之間，介入規(guī)定寬度的墊板，例如，通過在安裝導(dǎo)向軸襯4時從導(dǎo)向軸襯基座1拆卸該墊板，也能夠在轉(zhuǎn)換前后調(diào)整導(dǎo)向軸襯4或主軸3的前端的位置。
工業(yè)上的利用可能性本發(fā)明可以適用于主軸移動型的自動車床、主軸固定型的自動車床，也適用于按照程序進(jìn)行棒材的輸送、停止、工具的分度、定位、利用工具的棒材的加工、被加工產(chǎn)品的沖切的數(shù)控自動車床。
另外，本發(fā)明并不限于從配置在自動車床后方的棒材供給裝置提供長尺寸的棒材型的自動車床，也適用于利用機(jī)器手等向主軸前端的彈性夾頭提供較短尺寸的棒狀材料型的自動車床。
進(jìn)而，本發(fā)明并不限于在導(dǎo)向軸襯基座的內(nèi)部安裝電動機(jī)的內(nèi)裝型的自動車床，也適用于在導(dǎo)向軸襯基座的外側(cè)設(shè)置電動機(jī)，通過皮帶輪等驅(qū)動力傳送機(jī)構(gòu)將該電動機(jī)的驅(qū)動力傳送到主軸這一類型的自動車床。
權(quán)利要求
1.一種自動車床，它設(shè)有能夠在主軸軸線方向上相對移動的刀架和主軸，是利用安裝于上述刀架上的上具加工夾持在上述主軸前端的卡盤上的材料的，其特征在于，設(shè)有自如地進(jìn)退移動的主軸箱；旋轉(zhuǎn)自如地支持在該主軸箱上，形成了能夠插通棒狀材料的貫穿孔的主軸；安裝了加工夾持在該主軸卡盤上的上述材料的工具的刀架；配置在上述主軸箱前方、上述主軸的前端側(cè)的導(dǎo)向軸襯基座；將該導(dǎo)向軸襯基座定位固定在機(jī)座的規(guī)定位置上的基座固定手段；在旋轉(zhuǎn)自如地支持于上述導(dǎo)向軸襯基座上的同時、受到相對于導(dǎo)向軸襯基座不能進(jìn)退移動的限制、形成了插入上述主軸的貫穿孔的導(dǎo)向部件，可裝卸地安裝于該導(dǎo)向部件的前端的導(dǎo)向軸襯；設(shè)置在上述導(dǎo)向軸襯基座上，使上述導(dǎo)向部件和上述導(dǎo)向軸襯一起旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動手段；將上述導(dǎo)向部件的旋轉(zhuǎn)傳送到上述主軸的旋轉(zhuǎn)傳送手段；使上述主軸和上述主軸箱一起在上述導(dǎo)向部件的內(nèi)部進(jìn)退移動的主軸移動手段；以及在從上述導(dǎo)向部件拆卸上述導(dǎo)向軸襯時，使上述主軸相對于上述導(dǎo)向軸襯基座不能夠進(jìn)退移動，同時定位、固定在上述導(dǎo)向軸襯基座的規(guī)定位置上的主軸固定手段。
2.如權(quán)利要求1所述的自動車床，其特征在于，設(shè)置有引導(dǎo)上述導(dǎo)向軸襯基座進(jìn)退移動的導(dǎo)軌，在解除了利用上述基座固定手段對上述導(dǎo)向軸襯基座的固定時，使上述導(dǎo)向軸襯基座能夠沿著上述導(dǎo)軌移動，在拆卸上述導(dǎo)向軸襯，不使用上述導(dǎo)向軸襯而進(jìn)行上述材料的加工時，一邊使上述主軸箱和上述導(dǎo)向軸襯基座作為一個整體進(jìn)退移動，一邊對被夾持在上述主軸的卡盤上的材料進(jìn)行加工。
3.如權(quán)利要求1或2所述的自動車床，其特征在于，所說的基座固定手段具有定位、固定在上述機(jī)座上的定位部件，和連接該定位部件與上述導(dǎo)向軸襯基座的螺栓。
4.如權(quán)利要求3所述的自動車床，其特征在于，在上述定位部件和上述導(dǎo)向軸襯基座之間介入規(guī)定寬度的墊板，在安裝上述導(dǎo)向軸襯或拆卸上述導(dǎo)向軸襯時，以調(diào)整上述導(dǎo)向軸襯或上述主軸前端的位置。
5.如權(quán)利要求3或4所述的自動車床，其特征在于所說的定位部件是支持上述刀架的刀架基體。
6.如權(quán)利要求1～5中的任意一項所述的自動車床，其特征在于所說的旋轉(zhuǎn)傳送手段是，在上述導(dǎo)向部件的前端側(cè)以及末端側(cè)與上述主軸嵌合的嵌合部件。
7.如權(quán)利要求1～6中的任意一項所述的自動車床，其特征在于，所說的旋轉(zhuǎn)傳送手段以及主軸固定手段具有在從上述導(dǎo)向部件的前端拆卸上述導(dǎo)向軸襯之后安裝、固定于上述導(dǎo)向部件以及上述主軸前端的附屬裝置，和形成于該附屬裝置的內(nèi)周面上的嵌合部，以及為了與該嵌合部嵌合、形成于上述主軸上的被嵌合部。
8.如權(quán)利要求1～7中的任意一項所述的自動車床，其特征在于，在從上述導(dǎo)向部件拆卸上述導(dǎo)向軸襯時，以連接手段連接上述主軸箱和上述導(dǎo)向軸襯基座。
9.一種自動車床，其特征在于，權(quán)利要求8所述的自動車床中，在上述主軸的至少一處上設(shè)置吸收伴隨熱膨脹而產(chǎn)生的上述主軸尺寸變化的熱膨脹吸收部。
10.如權(quán)利要求9所述的自動車床，其特征在于所說的熱膨脹吸收部具有在安裝了上述導(dǎo)向軸襯時限制上述主軸、使其相對于上述主軸箱不能進(jìn)退移動的限制手段，和在拆卸了上述導(dǎo)向軸襯時解除利用上述限制手段對上述主軸的限制的限制解除手段。
11.如權(quán)利要求10所述的自動車床，其特征在于，所說的限制手段的構(gòu)成有在主軸軸線的前后與上述主軸嵌合的嵌合部件；和在通過上述限制解除手段解除了上述主軸的限制時，為了不使上述嵌合部件相對于上述主軸箱旋轉(zhuǎn)，并且，為了在上述嵌合部件沒有從上述主軸箱脫離的情況下具有在主軸軸線方向上事先設(shè)定的尺寸的間隙，將上述嵌合部件安裝于上述主軸箱的安裝部件；所說的限制解除手段是將上述嵌合部件安裝、固定于上述主軸箱的安裝部件。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種在使用導(dǎo)向軸襯進(jìn)行材料加工的情況和不使用導(dǎo)向軸襯進(jìn)行材料加工的情況下，能夠迅速而且簡單地進(jìn)行其轉(zhuǎn)換的自動車床。該自動車床設(shè)有配置在主軸(3)的比主軸箱(6)還要前端側(cè)的導(dǎo)向軸襯基座(1)，固定該導(dǎo)向軸襯基座(1)的基座固定手段(15)，能夠旋轉(zhuǎn)自如且不能進(jìn)退移動地設(shè)置在導(dǎo)向軸襯基座(1)上的導(dǎo)向部件(12)，可裝卸地安裝于導(dǎo)向部件(12)的前端的導(dǎo)向軸襯(4)，使導(dǎo)向軸襯(4)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動手段(11)，將導(dǎo)向部件(12)的旋轉(zhuǎn)傳送到主軸(3)的旋轉(zhuǎn)傳送手段(14a)、(31)，使主軸(3)在導(dǎo)向部件(12)內(nèi)進(jìn)退移動的主軸移動手段(7)，以及在從導(dǎo)向部件(12)拆卸導(dǎo)向軸襯(4)時、相對于導(dǎo)向軸襯基座(1)將主軸(3)定位固定在規(guī)定位置上的主軸固定手段(17)、(36)、(38)。
文檔編號B23B13/00GK1886221SQ200380110900
公開日2006年12月27日 申請日期2003年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月26日
發(fā)明者淺原德之, 高橋徹, 平川佳昭, 安藤洋介, 鈴木敏之, 露崎梅夫 申請人:時至準(zhǔn)鐘表股份有限公司