專利名稱：機床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種吸引在加工被加工構(gòu)件時所產(chǎn)生的切屑、或?qū)ι鲜霰患庸?gòu) 件供給冷卻液(coolant)這樣的機床。
背景技術(shù)：
在采用旋轉(zhuǎn)工具對被加工構(gòu)件(以下記作工件)實施穿孔加工時所產(chǎn)生的切屑會 留在穿孔內(nèi)部。留在孔內(nèi)部的切屑被在穿孔加工中所產(chǎn)生的熱加熱至高溫之后，發(fā)生硬化。 當(dāng)這樣的切屑干擾旋轉(zhuǎn)工具時，對該旋轉(zhuǎn)工具施加超過其耐久性能的負(fù)荷，可能會使旋轉(zhuǎn) 工具破損。此外，也會發(fā)生切屑在機床內(nèi)的很大范圍內(nèi)飛散，加工結(jié)束后的清掃作業(yè)煩雜這 樣的問題。作為上述問題的解決方法，現(xiàn)在有設(shè)置如下這種切屑吸引裝置這樣的方法，該切 屑吸引裝置例如將在加工時所產(chǎn)生的切屑通過設(shè)于工具前端的流入孔進行吸入，經(jīng)由設(shè)于 工具的貫穿孔、設(shè)于主軸內(nèi)部的切屑移送管排出至外部。此外，專利文獻1中公開了設(shè)有冷卻液供給裝置的機床，這種冷卻液供給裝置從 冷卻液供給嘴朝向工具、工件或工作臺等噴出冷卻液。在這種冷卻液供給裝置中，通過供給 冷卻液來抑制在切削點上的溫度上升，而且，能使在加工時所產(chǎn)生切屑從工件或工作臺上 流下。專利文獻1 日本專利特開2000-301427號公報但是，當(dāng)設(shè)有上述現(xiàn)有的切屑吸引裝置的情況下，雖然在切屑形成粉末狀時能可 靠地進行吸引，但根據(jù)切屑的形狀、大小的不同，可能會無法高效率進行吸引、或切削點的
溫度異常上升。另一方面，在設(shè)置上述專利文獻1中的冷卻液供給裝置的情況下，由于即使切削 點的溫度沒有很大程度上升時切屑也會留在工作臺的下方，因此會存在需要設(shè)置將切屑排 出至機床外的切屑排出裝置，從而使裝置成本增加。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型基于上述現(xiàn)有的情況發(fā)明而成，其目的在于提供一種能根據(jù)切屑的形 狀吸引切屑并排出至設(shè)備外或通過供給冷卻液來避免切削點的溫度上升的機床。技術(shù)方案1的實用新型的機床包括主軸箱；主軸，該主軸被上述主軸箱支承成 可自由旋轉(zhuǎn)；以及工具保持件，該工具保持件可拆裝地安裝于上述主軸，其特征在于，包括 切屑吸引裝置，該切屑吸引裝置經(jīng)由吸引通路來吸引對被加工構(gòu)件進行加工時所產(chǎn)生的切 屑；冷卻液供給裝置，該冷卻液供給裝置經(jīng)由供給通路來對上述被加工構(gòu)件的加工點供給 冷卻液；以及切換裝置，該切換裝置切換上述切屑吸引裝置和上述冷卻液供給裝置的動作。技術(shù)方案2的實用新型的機床是在技術(shù)方案1的基礎(chǔ)上，其特征在于，上述切屑吸 引裝置的吸引通路和上述冷卻液供給裝置的供給通路形成為貫穿上述主軸和工具保持件，并且上述吸引通路兼用作上述供給通路。根據(jù)技術(shù)方案1的實用新型，由于包括切換吸引切屑的切屑吸引裝置和供給冷卻 液的冷卻液供給裝置的動作的切換裝置，因此能根據(jù)對工件進行加工時所產(chǎn)生的切屑的形 狀、大小等特征，或者在切削點的溫度沒有很大程度上升時吸引切屑并排出至設(shè)備外，而在 切削點的溫度上升高時供給冷卻液，能避免切削點的異常溫度上升，從而能根據(jù)需要來選 擇切屑的除去或切削點的冷卻。因此，能應(yīng)對多樣的工件種類和加工條件。根據(jù)技術(shù)方案2的實用新型，由于將上述切屑吸引裝置的吸引通路和上述冷卻液 供給裝置的供給通路形成為貫穿主軸和工具保持件，且上述吸引通路兼用作上述供給通 路，因此無需另設(shè)冷卻液供給噴嘴，能以廉價的結(jié)構(gòu)來進行對工件進行加工時所產(chǎn)生的切 屑的除去或切削點的冷卻。

[0014]圖1是本實用新型實施例1的門形加工中心(machining center)的立體圖。[0015]圖2是上述門形加工中心的萬能主軸箱(universal head)的側(cè)剖圖。[0016]圖3是上述圖2的主軸部分的側(cè)剖圖。[0017](符號說明)[0018]1門形加工中心(機床)[0019]2主軸[0020]3工具保持件[0021]10切屑吸引裝置[0022]11切換裝置[0023]18主軸箱[0024]20冷卻液供給裝置[0025]92被加工構(gòu)件(工件)[0026]101、751、……、91吸引通路[0027]201、751、……、91供給通路
具體實施方式
圖1至圖3是用于說明本實用新型實施例1的機床的圖。在圖中，符號1表示作為機床一例的門形加工中心。這種門形加工中心1具有底 座11，該底座11設(shè)置在地面上；左立柱和右立柱12、12，該左立柱和右立柱12、12從正面(X 軸方向)觀察配置于上述底座11的左右側(cè)部；以及橫梁13，該橫梁13支承于上述立柱12、 12的上端。在上述底座11上可在X軸方向(前后方向)上移動地設(shè)置有工作臺17。在上述橫梁13上可在Y軸方向(左右方向)上移動地設(shè)置有滑鞍14。在上述滑 鞍14上可在Z軸方向(垂直方向)上移動地設(shè)置有沖壓頭(ram) 15。上述沖壓頭15內(nèi)形成有支承構(gòu)件貫穿孔152，該支承構(gòu)件貫穿孔152與朝垂直方 向延伸的回旋中心軸線151平行。上述支承構(gòu)件貫穿孔152內(nèi)嵌套有回旋中心軸153，通過 軸承154和未圖示的上部軸承來可回旋地樞軸支承于上述沖壓頭。[0033]上述回旋中心軸153的外周面上固定有轉(zhuǎn)子155，上述支承構(gòu)件貫穿孔152中固定 有定子156。該定子156配置成從上述轉(zhuǎn)子155的外周面朝徑向外側(cè)隔開一定間隔來圍住 該轉(zhuǎn)子155。通過對上述定子156供電，從而驅(qū)動上述轉(zhuǎn)子155旋轉(zhuǎn)，上述回旋中心軸153 以上述回旋中心軸線151為中心回旋。在上述沖壓頭15的下部設(shè)置有萬能主軸箱16。該萬能主軸箱16進行作為在水平 面內(nèi)的回旋動作的繞C軸移動，以及作為在垂直面內(nèi)的回旋動作的繞A軸移動。上述萬能主軸箱16具有主軸箱18，該主軸箱18為朝垂直方向延伸的筒體；以及 主軸箱支承構(gòu)件19，該主軸箱支承構(gòu)件19將上述主軸箱18支承成可繞上述A軸回旋。上 述主軸箱支承構(gòu)件19螺栓固定在上述回旋中心軸153的下端面上，并被上述沖壓頭15可 繞上述C軸回旋地支承。在上述支承構(gòu)件貫穿孔152的下端與上述軸承154之間嵌套活塞157，該活塞157 利用油壓可與上述回旋中心軸線151平行地移動。在上述活塞157的下端面上形成有環(huán)狀 的嚙合齒，在上述軸承154的外圈154a的上端面和內(nèi)圈154b的上端面上均同心狀地形成 有環(huán)狀的嚙合齒。上述活塞157的嚙合齒、上述軸承154的外圈154a的嚙合齒以及上述軸承154的 內(nèi)圈154b的嚙合齒構(gòu)成三段連接器(日文3 C— ^力^ ^」> 夕‘)，若上述活塞157朝下 方移動，則上述活塞157的嚙合齒同時與上述軸承154的外圈154a及內(nèi)圈154b的兩個嚙 合齒嚙合，并將上述主軸箱支承構(gòu)件19夾緊至回旋角度位置。上述主軸箱18將沿垂直軸向延伸的主軸2支承成可自由旋轉(zhuǎn)，在該主軸2的前端 部安裝有工具保持件3。此外，在上述主軸箱18內(nèi)包括夾緊機構(gòu)4，該夾緊機構(gòu)4將上述工 具保持件3與上述主軸2夾緊、松開。上述主軸2是在其軸心上具有與主軸中心線21平行的主軸貫穿孔22的筒體，該 主軸2的下部和上部通過下軸承23和上軸承24可自由旋轉(zhuǎn)地樞軸支承于上述主軸箱18。上述夾緊機構(gòu)4具有拉桿(drawbar) 5，該拉桿5可與主軸中心軸線21平行移動 地嵌套在上述主軸2的主軸貫穿孔22內(nèi)，并將上述工具保持件3與上述主軸貫穿孔22前 端部的錐形孔25夾緊、松開；以及驅(qū)動機構(gòu)6，該驅(qū)動機構(gòu)6使該拉桿5朝松開方向移動。上述拉桿5具有筒狀的卡合驅(qū)動管道51，該卡合驅(qū)動管道51將配置于上述錐形 孔25附近的多個卡合爪53與形成于上述工具保持件3的上端部的卡合臺階部31卡合；以 及筒狀的拉桿主體52，該拉桿主體52與上述卡合驅(qū)動管道51連接。上述卡合爪53構(gòu)成為可以該卡合爪的基端部531為中心將前端的爪部532朝徑 向張開。上述卡合驅(qū)動管道51的前端形成有凸輪533，該凸輪533與上述爪部532的內(nèi)表 面滑動接觸，當(dāng)處于后退位置(圖3上方位置)時使該爪部532與上述卡合臺階部31卡合， 而當(dāng)處于前進位置(圖3下方位置)時解除上述卡合。在上述拉桿主體52與上述主軸貫穿孔22之間夾設(shè)有多個碟形彈簧54。上述碟形 彈簧54將上述拉桿5朝夾緊方向(圖3的上方方向)施力。若利用這種作用力使上述卡 合驅(qū)動管道51朝夾緊方向移動，則上述凸輪533張開上述爪部532從而與上述卡合臺階部 31卡合，并使上述工具保持件3的錐形部32與上述錐形孔25牢固地嵌合。上述驅(qū)動機構(gòu)6是將活塞64插入配置在汽缸孔65內(nèi)的結(jié)構(gòu)，該汽缸孔65由殼體 62和蓋構(gòu)件63形成，其中，殼體62被螺栓61緊固于上述主軸箱18的上端部。若利用油壓使該活塞64朝圖3下方移動，則通過按壓板56使上述拉桿5克服上述碟形彈簧54的作用 力從而朝松開方向(圖3的下方方向)移動，并解除上述工具保持件3的上述錐形部32與 上述錐形孔25的嵌合。在上述主軸2的外周面上固定有轉(zhuǎn)子26，在上述主軸箱18的內(nèi)周面上，定子27被 配置固定成從上述轉(zhuǎn)子26的外周面朝徑向外側(cè)隔開一定間隔來圍住上述轉(zhuǎn)子26。通過對 上述定子27供電，從而驅(qū)動上述轉(zhuǎn)子26旋轉(zhuǎn)，上述主軸2以上述主軸中心軸線21為中心 回旋。上述主軸箱18以與上述主軸中心軸線21正交的回旋中心軸線191為中心，可繞 A軸回旋地支承于上述主軸箱支承構(gòu)件19。上述主軸箱支承構(gòu)件19形成有與上述回旋中心軸線191平行的支承構(gòu)件貫穿孔 192。此外，上述支承構(gòu)件貫穿孔192內(nèi)嵌套有被螺栓固定于上述主軸箱18的左端部的回 旋中心軸193，該回旋中心軸193通過前軸承194和后軸承195可回旋地樞軸支承于上述主 軸箱支承構(gòu)件19。在上述回旋中心軸193的外周面上固定有轉(zhuǎn)子196，上述支承構(gòu)件貫穿孔192中固 定有定子197，該定子197配置成從上述轉(zhuǎn)子196的外周面朝徑向外側(cè)隔開一定間隔來圍住 該轉(zhuǎn)子196。通過對上述定子197供電，從而驅(qū)動上述轉(zhuǎn)子196旋轉(zhuǎn)，上述主軸箱18以上述 回旋中心軸線191為中心回旋。在上述支承構(gòu)件貫穿孔192的右端與上述前軸承194之間嵌套有活塞198，該活塞 198利用油壓可與上述回旋中心軸線191平行地移動。在上述活塞198的右端面上形成有 環(huán)狀的嚙合齒，在上述前軸承194的外圈194a的左端面和內(nèi)圈194b的左端面上均同心狀 地形成有環(huán)狀的嚙合齒。上述活塞198的嚙合齒、上述前軸承194的外圈194a的嚙合齒以及上述前軸承 194的內(nèi)圈194b的嚙合齒構(gòu)成三段連接器(日文3 C— ^力^ U、"‘)，若上述活塞198 朝右方移動，則上述活塞198的嚙合齒同時與上述前軸承194的外圈194a及內(nèi)圈194b的 兩個嚙合齒嚙合，并將上述主軸箱18夾緊至回旋角度位置。在上述卡合驅(qū)動管道51的上述凸輪533內(nèi)同軸地插入連結(jié)管道33，該連結(jié)管道 33在軸心(主軸中心線21)形成有通路孔34，該連結(jié)管道33被螺母構(gòu)件35固定在上述工 具保持件3內(nèi)。在上述工具保持件3的下端安裝有刀具9，在該刀具9的軸心(主軸中心線21) 上形成有由與上述通路孔34連通的貫穿孔構(gòu)成的通路孔91。此外，在上述卡合驅(qū)動管道 51、上述拉桿主體52的軸心部(主軸中心線21)上分別形成有在軸向上貫穿的通路孔511、 523，該通路孔511與上述通路孔34連通，上述通路孔523與通路孔511連通，并設(shè)定成相
同直徑。上述拉桿主體52的上端部521插入主軸側(cè)通路管道71的下端部711內(nèi)，該主軸 側(cè)通路管道71插入上述蓋構(gòu)件63、上述活塞64內(nèi)，并被螺栓固定于上述蓋構(gòu)件63。此外， 在上述主軸側(cè)通路管道71的軸心(主軸中心線21)上形成有通路孔713，該通路孔713與 上述通路孔523連通，且設(shè)定成相同直徑。在上述主軸側(cè)通路管道71與上述拉桿主體52的上端部521之間設(shè)置有用于切斷 上述通路孔713、523與外部連通的密封機構(gòu)8，并使上述主軸側(cè)通路管道71與上述上端部521可相對旋轉(zhuǎn)地連接。通路管道72的右端通過螺栓可拆裝地安裝于上述主軸側(cè)通路管道71的上端部， 該通路管道72的左側(cè)通過螺栓可拆裝地向上述主軸箱18的上端部安裝。上述通路管道72的軸心形成有呈近似U字形的通路孔721。此外，該通路孔721 的右端以相同直徑與上述通路孔713連通，左端以相同直徑與形成于上述主軸箱18的通路 孔181的上端面連通。在上述支承構(gòu)件貫穿孔192的軸心(回旋中心軸線191)與該軸心(回旋中心軸 線191)平行地配置有支承構(gòu)件通路管道73。該支承構(gòu)件通路管道73的右端被螺栓固定于 上述主軸箱18的左端面，上述支承構(gòu)件通路管道73的左端的外周面與連通管道74的下端 的內(nèi)周面連接。在上述支承構(gòu)件通路管道73的軸心(回旋中心軸線191)上形成有通路孔731，在 上述連通管道74的軸心上形成有呈近似U字形的通路孔741。此外，上述通路孔731的右 端以相同直徑與上述通路孔181的左端面連通，左端以相同直徑與上述通路孔741連通。上述支承構(gòu)件通路管道73的左端的外周面與連通管道74的下端的內(nèi)周面的連結(jié) 部設(shè)置有用于切斷上述通路孔731、741與外部連通的密封機構(gòu)8，并使上述支承構(gòu)件通路 管道73的左端的外周面與上述連通管道74的下端的內(nèi)周面可相對旋轉(zhuǎn)地連接。上述通路管道74的上端被螺栓可拆裝地安裝于上述主軸箱支承構(gòu)件19的左端 面。上述主軸箱支承構(gòu)件19的左端面固定有中空的圓筒構(gòu)件77，上述連通管道74的下端 被螺栓可拆裝地安裝于上述圓筒構(gòu)件77左端面。在上述支承構(gòu)件貫穿孔152的軸心(回旋中心軸線151)與該軸心平行地配置有 支承構(gòu)件通路管道75。該支承構(gòu)件通路管道75的下端的外周面與設(shè)置于上述主軸箱支承 構(gòu)件19的上端面的中空的圓盤構(gòu)件76的內(nèi)周面連接。上述支承構(gòu)件通路管道75的軸心(回旋中心軸線151)形成有通路孔751，該通 路孔751的下端以相同直徑與形成于上述主軸箱支承構(gòu)件19的通路孔199的上端面連通。 此外，上述支承構(gòu)件通路管道75的下端的外周面與上述圓盤構(gòu)件76的內(nèi)周面的連結(jié)部設(shè) 置有用于切斷上述通路孔751、199與外部連通的密封機構(gòu)8，并使上述支承構(gòu)件通路管道 75的下端的外周面與上述圓盤構(gòu)件76的內(nèi)周面可相對旋轉(zhuǎn)地連接。上述支承構(gòu)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 給管道210，切屑吸引裝置10與該吸引管道110連接，而冷卻液供給裝置20與上述供給管 道210連接。上述通路孔101、201與上述通路孔751為相同直徑。在上述吸引管道110、上述供給管道210中分別夾設(shè)有切換閥111、112，該切換閥 111、112構(gòu)成切換上述切屑吸引裝置10和上述冷卻液供給裝置20的動作的切換裝置11。 另外，上述切換閥111、112全開時的內(nèi)徑構(gòu)成為與上述通路孔101、201大致相同的直徑。由上述通路孔 101、751、199、741、731、181、721、713、523、511、34、91 構(gòu)成吸引通 路，由上述通路孔 201、751、199、741、731、181、721、713、523、511、34、91 構(gòu)成供給通路。也 就是說，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 給通路的通路孔。S卩，當(dāng)對由鎂合金、合成樹脂和陶瓷等材質(zhì)構(gòu)成的工件92進行加工的情況下，打 開上述切換閥111并且關(guān)閉上述切換閥112，從而使上述切屑吸引裝置10打開并使上述冷卻液供給裝置20關(guān)閉。藉此，由上述工件92的切削加工而產(chǎn)生的切屑被上述切屑吸引裝 置10從上述工件92的切削點吸引，經(jīng)由上述吸引通路向設(shè)備外排出。另一方面，當(dāng)對由鐵和黃銅等材質(zhì)構(gòu)成的工件92進行加工的情況下，打開上述切 換閥112并且關(guān)閉上述切換閥111，從而使上述冷卻液供給裝置20打開并使上述切屑吸引 裝置10關(guān)閉。藉此，冷卻液從上述冷卻液供給裝置20經(jīng)由上述供給通路被供給到上述工 件92的切削點。另外，雖未圖示，但被上述切屑吸引裝置10吸引并排出到設(shè)備外的切屑被切削粉 過濾器捕集，并留在切削粉鏟斗中。此外，由上述冷卻液供給裝置20供給的冷卻液集中至 冷卻液貯藏槽，通過泵、過濾器等送至上述冷卻液供給裝置20，并再次利用。在本實施例中，包括切換裝置11，該切換裝置11切換吸引切屑的切屑吸引裝置10 和供給冷卻液的冷卻液供給裝置20的動作。因此，能根據(jù)對工件92進行加工時所產(chǎn)生的 切屑的形狀、大小等特征，或者在切削點的溫度沒有很大程度上升時將切屑吸引并排出至 設(shè)備外，而在切削點的溫度增高時供給冷卻液，能避免切削點的異常升溫，從而能根據(jù)需要 來選擇切屑的除去或切削點的冷卻。因此，能應(yīng)對多樣的工件種類和加工條件。此外，由于將上述切屑吸引裝置10的吸引通路101、751、……、91和上述冷卻液 供給裝置20的供給通路201、751、……、91形成為貫穿上述主軸2和上述工具保持件3，且 上述吸引通路101,751,……>91兼用作上述供給通路201,751,……、91，因此不需要再另 設(shè)冷卻液供給噴嘴，能以廉價的結(jié)構(gòu)來進行對工件進行加工時所產(chǎn)生的切屑的除去或切削 點的冷卻。另外，在上述實施例1中，對上述切換閥111、112手動進行切換操作的情況進行了 說明，但當(dāng)然不限定于通過閥門的切換，此外，也可以自動進行切換操作。此外，在上述實施例1中，對包括萬能主軸箱的機床的情況進行了說明，但本實用 新型當(dāng)然也能適用于不包括萬能主軸箱的機床。而且，也可以將上述切屑吸引裝置10的吸引通路與上述冷卻液供給裝置的供給 通路分別獨立地加以設(shè)置。
權(quán)利要求1.一種機床，該機床包括主軸箱；主軸，該主軸被所述主軸箱支承成能自由旋轉(zhuǎn)；以 及工具保持件，該工具保持件能拆裝地安裝于所述主軸，其特征在于，包括切屑吸引裝置，該切屑吸引裝置經(jīng)由吸引通路來吸引對被加工構(gòu)件進行加工時所產(chǎn)生 的切屑；冷卻液供給裝置，該冷卻液供給裝置經(jīng)由供給通路對所述被加工構(gòu)件的加工點供給冷 卻液；以及切換裝置，該切換裝置切換所述切屑吸引裝置和所述冷卻液供給裝置的動作。
2.如權(quán)利要求1所述的機床，其特征在于，所述切屑吸引裝置的吸引通路和所述冷卻 液供給裝置的供給通路形成為貫穿所述主軸和工具保持件，并且所述吸引通路兼用作所述 供給通路。
專利摘要一種機床，該機床能根據(jù)切屑的形狀吸引切屑并排出至設(shè)備外，或是通過供給冷卻液使切屑朝工作臺下部等流動。所述機床包括切屑吸引裝置(10)，該切屑吸引裝置(10)經(jīng)由吸引通路(101、751、……、91)來吸引對工件(92)進行加工時所產(chǎn)生的切屑；冷卻液供給裝置(20)，該冷卻液供給裝置(20)經(jīng)由供給通路(201、751、……、91)對所述工件(92)的加工點供給冷卻液；以及切換裝置(11)，該切換裝置切換所述切屑吸引裝置(10)和所述冷卻液供給裝置(20)的動作。
文檔編號B23Q11/12GK201776661SQ20102028674
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月2日
發(fā)明者松山知義, 渡邊通雄, 阪下祥規(guī) 申請人:株式會社森精機制作所