機床的制作方法
【專利摘要】一種機床，是在安裝在主軸上的刀具和安裝在工作臺上的工件之間相對移動并加工上述工件的機床(10)，其中，具備：在上面上設(shè)置了工作臺(15)的底座(12)；從底座(12)后面向后方突出的底座左右的側(cè)壁(14)；由底座左右的側(cè)壁(14)的兩點和至少另一點相對于地板面分別支承上述底座的支承構(gòu)件(11b、11a)；沿左右一對上下導(dǎo)向件(28)移動的上下移動體(21)，該上下移動體(21)在上下方向設(shè)置在底座(12)的后面上，直到地板面附近為止；和具有一對進給絲杠(35)及進給馬達(30)，并作為上述相對的移動之一使上下移動體(21)移動的上下驅(qū)動組件，該一對進給絲杠(35)與上下導(dǎo)向件(28)平行地設(shè)置在底座左右的側(cè)壁(14)的附近的內(nèi)側(cè)，該進給馬達(35)被安裝在設(shè)置在底座左右的側(cè)壁(14)上的馬達托架(31)上，分別對一對進給絲杠(35)的下端部進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
【專利說明】機床

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在安裝在主軸上的刀具和安裝在工作臺上的工件之間相對移動并加工工件的機床。

【背景技術(shù)】
[0002]一般地在機床中，存在用于使主軸和工作臺在X、X、2軸方向相對地移動的各種結(jié)構(gòu)。與其結(jié)構(gòu)相應(yīng)地，適當?shù)嘏渲脕V、1、2軸的各移動體、導(dǎo)向件、進給驅(qū)動裝置、切屑排出裝置等。
[0003]在專利文獻1的機床中，在基臺的后面上設(shè)置了在乂、1、2軸方向移動的各移動體。而且，使上下移動體沿導(dǎo)軌在上下方向移動的進給機構(gòu)被配置在基臺的上方。此進給機構(gòu)，具備相互平行地配置的作為一對上下進給絲杠的滾珠絲杠和個別地旋轉(zhuǎn)驅(qū)動這些滾珠絲杠的一對進給馬達。
[0004]在先技術(shù)文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2007 — 75926號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明所要解決的課題
[0008]在專利文獻1的機床中，因為從基臺的正面延伸到后面的排出孔被形成在基臺上，所以進給絲杠被配置在基臺的上方。因為在基臺的上方必須確保上下移動體的移動空間，所以進給馬達必須被安裝在滾珠絲杠的上端。因此，成為重量比較大的進給馬達被配置在比刀具高的位置的結(jié)果，機床的重心與將上下移動體的導(dǎo)軌與排出孔相比配置在上方一致地被設(shè)定在了高的位置。其結(jié)果，機床的穩(wěn)定性受損，另外，機械的總高度變高，存在大型化的問題。
[0009]在專利文獻2的機床中，因為從基臺的正面延伸到后面的排出孔被形成在基臺上，所以進給絲杠被配置在基臺的上方。因為上下移動體的移動空間必須被確保在基臺的上方，所以進給馬達必須被安裝在滾珠絲杠的上端。因此，成為重量比較大的進給馬達被配置在比刀具高的位置上的結(jié)果，與上下移動體的導(dǎo)軌與排出孔相比被配置在上方一致地將機床的重心設(shè)定在了高的位置。其結(jié)果，機床的穩(wěn)定性受損。
[0010]本發(fā)明將解決這樣的以往技術(shù)的問題作為技術(shù)課題，其目的在于提供一種在與以往相比將重心設(shè)定在低的位置而實現(xiàn)高的穩(wěn)定性的同時，能可靠地排出切屑的緊湊的機床。
[0011]為了解決課題的手段
[0012]為了達到上述的目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種機床，是在安裝在主軸上的刀具和安裝在工作臺上的工件之間相對移動并加工上述工件的機床，其中，具備:
[0013]成為基臺，在上面上設(shè)置了上述工作臺的底座；
[0014]至少由三點相對于地板面支承上述底座的支承構(gòu)件；
[0015]沿左右一對上下導(dǎo)向件移動的上下移動體，該上下移動體在上下方向設(shè)置在上述底座的后面或者側(cè)面上，直到地板面附近為止；和
[0016]具有至少1根進給絲杠及進給馬達，并作為上述相對的移動之一使上述上下移動體移動的上下驅(qū)動組件，該至少1根進給絲杠與上述上下導(dǎo)向件平行地設(shè)置在上述底座的后方的上述支承構(gòu)件的上方，該進給馬達與上述進給絲杠的下端部連結(jié)，對上述進給絲杠進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
[0017]發(fā)明的效果
[0018]根據(jù)本發(fā)明，由于將上下驅(qū)動組件的進給絲杠設(shè)置在將底座支承在地板面上的支承組件的上方，而且在進給絲杠的下端部連結(jié)了進給馬達，所以能由支承組件直接承受作用在進給絲杠的軸承零件、進給馬達的托架上的朝下的力。因而，機械剛性提高。如果進給絲杠和支承組件離開，則需要高剛性的重的底座，但根據(jù)本發(fā)明的此結(jié)構(gòu)，即使將底座輕量化也能確保機械剛性。另外，通過將重量比較大的進給馬達安裝在機械的下方部位，機械的重心、總高度下降，能得到高的穩(wěn)定性。通過機械的剛性和穩(wěn)定性的提高，能使進給軸高速而且高精度地移動。進而，有助于機械的緊湊化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是概要地表示本發(fā)明的一實施方式的機床的構(gòu)造的側(cè)視圖。
[0020]圖2是在圖1的向視線2-2的方向看到的機床的后視圖。
[0021]圖3是概要地表示與包圍圖1的機床的擋板一起表示的機床的外觀的立體圖。

【具體實施方式】
[0022]為了實施發(fā)明的方式
[0023]下面，一邊參照附圖一邊說明本發(fā)明的一實施方式。圖1是概要地表示本發(fā)明的一實施方式的機床的構(gòu)造的側(cè)視圖，圖2是在圖1的向視線2 — 2的方向看到的機床的后視圖，圖3是概要地表示與擋板一起表示的機床的外觀的立體圖。另外，在本說明書中，將安裝在后述的主軸的前端的刀具的前端方向作為機床的前側(cè)。
[0024]在本實施方式中，機床10是作為一例具有VII的正交3軸向的直線移動軸和一個作為旋轉(zhuǎn)進給軸的8軸的4軸臥式的多工序自動數(shù)字控制機床。將機床10的左右方向(與圖1的紙面垂直方向)定義為X軸，將上下方向定義為V軸，將前后方向(在圖1中為左右方向)定義為2軸。8軸是將與V軸平行的鉛直軸線作為中心的旋轉(zhuǎn)進給軸。作為機床10，也可以代替4軸臥式多工序自動數(shù)字控制機床，例如使用5軸機、立式多工序自動數(shù)字控制機床、銑床、放電加工機等。
[0025]機床10，具備作為被支承在工廠等的地板面上的基臺的底座12。底座12具備空心角柱狀的底座主體13和從底座主體13的后面在2軸方向向后方突出的左右一對側(cè)壁14。底座12由作為支承構(gòu)件的可調(diào)節(jié)高度的多個、在本實施方式中為3個校平墊鐵支承。更詳細地講，底座12，由配置在底座主體13的前側(cè)中央部的一個前校平墊鐵11&和配置在一對側(cè)壁14的各個的后端部的后校平墊鐵116支承。
[0026]在底座主體13的上面上配置工作臺15。工作臺15，由裝入底座主體13內(nèi)的8軸伺服馬達153，繞與X軸平行地延伸的旋轉(zhuǎn)軸線地在8軸方向進行旋轉(zhuǎn)進給。在工作臺15上固定雙面角鐵16。雙面角鐵16，具有用于安裝工件I的相互背靠背配置的安裝面163、16)3。
[0027]機床10，具備在底座主體13的后面中沿V軸在上下方向進行直線往返移動的上下移動體21。在上下移動體21的上面上，安裝了沿X軸在左右方向進行直線往返移動的左右移動體23。在左右移動體23上安裝了沿2軸在前后方向進行直線往返移動的前后移動體24。在前后移動體24上，以與2軸平行的旋轉(zhuǎn)軸線0為中心安裝了可旋轉(zhuǎn)地支承主軸26的主軸頭25。刀具27以與被固定在雙面角鐵16的一方的安裝面上的工件I相向的方式可裝卸地安裝在主軸26的前端。
[0028]在底座主體13的后面上，安裝了在V軸方向(鉛直方向)延伸的作為左右一對上下導(dǎo)向件的V軸導(dǎo)軌28，在V軸導(dǎo)軌28的外側(cè)，安裝了在V軸方向延伸設(shè)置的作為一對上下進給絲杠的V軸滾珠絲杠35。另外，在底座主體13的后面上設(shè)置了托架31。在本實施方式中，托架31，以從側(cè)壁14的內(nèi)側(cè)面突出的方式與側(cè)壁14 一體地形成。在托架31上安裝了作為上下進給馬達的V軸伺服馬達30，另外由軸承可轉(zhuǎn)動地支承了 V軸滾珠絲杠35。在托架31上，在V軸方向形成了從托架31的上面向下面貫通的貫通孔32，I軸伺服馬達30，以其輸出軸303通過貫通穴32向上方突出的方式被安裝在托架31的下面上。輸出軸30^,經(jīng)聯(lián)軸器34與V軸滾珠絲杠35的下端連結(jié)。X軸滾珠絲杠35，與后校平墊鐵1化盡可能靠近地配置。
[0029]上下移動體21，具備在X軸方向相互離開并呈二叉狀地向下方延伸的左右一對腿部22。在上下移動體21上安裝了 V軸導(dǎo)向塊29，上下移動體21，經(jīng)V軸導(dǎo)向塊29沿V軸導(dǎo)軌28可滑動地支承在V軸導(dǎo)軌28上。如從圖2可理解的那樣，V軸導(dǎo)向塊29，在將上下移動體21安裝在底座主體13的后面上時，被配置成X軸導(dǎo)軌28與一對腿部22重疊。更詳細地講，在上下移動體21上，相對于一對X軸導(dǎo)軌28的各個配設(shè)了上下一對V軸導(dǎo)向塊29，在各對的X軸導(dǎo)向塊29中，至少一方的導(dǎo)向塊被配置在一對腿部22的各個上。
[0030]在上下移動體21上還安裝了與V軸滾珠絲杠35卡合的螺母36。如果X軸伺服馬達30進行旋轉(zhuǎn)，則上下移動體21與該V軸伺服馬達30的旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)量相應(yīng)地在上下方向被驅(qū)動。另外，V軸伺服馬達30及V軸滾珠絲杠35構(gòu)成本發(fā)明的上下驅(qū)動組件。V軸滾珠絲杠35只要至少有左右任一根即可。另外，上下移動體21的左右方向的尺寸，只要有收納導(dǎo)向塊29的最小限度的寬度即可，最好僅使螺母36的部分向左右突出而實現(xiàn)輕量化。
[0031]在上下移動體21的上面上，安裝了在X軸方向延伸的作為一對左右導(dǎo)向件的X軸導(dǎo)軌37和在該一對X軸導(dǎo)軌37之間在X軸方向延伸的作為左右進給絲杠的X軸滾珠絲杠41。在左右移動體23上安裝了 X軸導(dǎo)向塊38，左右移動體23經(jīng)X軸導(dǎo)向塊38沿X軸導(dǎo)軌37在左右方向可滑動地支承在X軸導(dǎo)軌37上。另外，在上下移動體21上安裝了作為左右進給馬達的X軸伺服馬達39。X軸伺服馬達39的輸出軸(未圖示)經(jīng)聯(lián)軸器(未圖示)與X軸滾珠絲杠41連結(jié)。在左右移動體23上還安裝了與X軸滾珠絲杠41卡合的螺母42，如果X軸伺服馬達39進行旋轉(zhuǎn)，則左右移動體23與該X軸伺服馬達39的旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)量相應(yīng)地在左右方向被驅(qū)動。另外，X軸伺服馬達39及X軸滾珠絲杠41構(gòu)成本發(fā)明的左右驅(qū)動組件。
[0032]在左右移動體23的上面上，安裝了在2軸方向延伸的作為左右一對前后導(dǎo)向件的2軸導(dǎo)軌43和在該一對2軸導(dǎo)軌43之間在2軸方向延伸的作為前后進給絲杠的2軸滾珠絲杠46。在前后移動體24上安裝了 2軸導(dǎo)向塊44，前后移動體24經(jīng)2軸導(dǎo)向塊44沿2軸導(dǎo)軌43在前后方向可滑動地支承在2軸導(dǎo)軌43上。另外，在左右移動體23上安裝了作為前后進給馬達的2軸伺服馬達45。2軸伺服馬達45的輸出軸(未圖示)經(jīng)聯(lián)軸器(未圖示)與2軸滾珠絲杠46連結(jié)。在前后移動體24上還安裝了與2軸滾珠絲杠46卡合的螺母47，如果2軸伺服馬達45進行旋轉(zhuǎn)，則前后移動體24與該2軸伺服馬達45的旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)量相應(yīng)地在前后方向被驅(qū)動。另外，2軸伺服馬達45及2軸滾珠絲杠46構(gòu)成本發(fā)明的前后驅(qū)動組件。
[0033]在主軸頭25內(nèi)裝入了內(nèi)裝型的主軸電動機(未圖示主軸26及刀具27由主軸電動機以旋轉(zhuǎn)軸線0為中心被進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。刀具27由左右移動體23、上下移動體21及前后移動體24的VII方向的直線移動相對于工件I進行相對移動。此相對移動，由裝入機床10的從:裝置(未圖示)控制。在刀具27和工件I的相對移動中旋轉(zhuǎn)的刀具27在規(guī)定的加工點與工件I接觸。這樣，工件I被加工成所希望的形狀。
[0034]如圖1所示，在底座主體13內(nèi)形成向上方開口的空洞51。在空洞51的內(nèi)壁上，形成了配置在工作臺15的下方的滑道52，在底座主體13的后面上，形成了作為切屑排出口的開口部131滑道52，由從底座主體13之前向后方朝向開口部133變低的傾斜面及在左右的內(nèi)壁中朝向下方的傾斜面構(gòu)成。在工件I的加工時產(chǎn)生的切屑及向工件I的加工區(qū)域噴射的加工液，從工作臺15的周圍向空洞51內(nèi)落下，進而，沿滑道52向開口部133移動。
[0035]用于將切屑及加工液向機外，即向底座主體13的空洞51的外部排出的切屑管道53被安裝在底座主體13的后面上。切屑管道53，從底座主體13的后面通過上下移動體21的腿部22之間向后方延伸。切屑管道53，在一方的端部，例如由多個螺栓，以包圍開口部13^的方式安裝在底座主體13的后面上。切屑管道53的另一端53比連結(jié)著切屑容器56。切屑容器56，是向上方開口的薄的托盤狀的構(gòu)件，底壁成為網(wǎng)眼(未圖不)。在切屑容器56的下側(cè)配置加工液箱54。切屑管道53，隨著從滑道52朝向加工液箱54，以靠進地板面的方式向下方傾斜。這樣，從開口部13&向機外排出的切屑及加工液，由切屑管道53向切屑容器56引導(dǎo)。在切屑容器56中，加工液在通過切屑容器56的底壁的網(wǎng)眼而被過濾之后向加工液箱54落下，僅切屑堆積在切屑容器56的底壁上。堆積在切屑容器56內(nèi)的切屑，由操作者定期地收集。
[0036]加工液箱54，貯存由切屑管道53從滑道52引導(dǎo)的加工液。在加工液箱54內(nèi)安裝了泵55。泵55，朝向工件I的加工區(qū)域供給貯存在加工液箱54內(nèi)的加工液。也可以在加工液箱54內(nèi)還設(shè)置過濾器(未圖示)，在向加工區(qū)域供給之前，再過濾微細的切屑。這樣，加工液被再利用。
[0037]機床10，具備形成收容上述的全部的結(jié)構(gòu)要素的內(nèi)部空間的例如箱形的擋板61。擋板61，具備覆蓋機床10的正面下方部分、兩側(cè)部、頂部及后面的正面面板62、左右側(cè)面面板63^6313及頂面面板64。機床10的正面的上方部分，特別是配置雙面角鐵16的空間，由滑動門65、66覆蓋。在滑動門65、66上形成了矩形的監(jiān)視窗653、663，在該監(jiān)視窗653、66已上嵌入透明的玻璃板。
[0038]在右側(cè)面面板636上裝入了操作盤68，該操作盤68與上述的從:裝置連接。在操作盤68上，配置了顯示上述的結(jié)構(gòu)要素的動作狀態(tài)的顯示面板、各種輸入按鈕。機床10的操作者能經(jīng)操作盤68向％裝置輸入加工程序、各種加工參數(shù)。加工程序，也可以經(jīng)工廠內(nèi)I八^等通信網(wǎng)絡(luò)輸入。
[0039]如上所述，在本實施方式的機床10中，在上下方向延伸設(shè)置的左右一對V軸導(dǎo)軌28在底座主體13的后面中被配置在該底座主體13的兩側(cè)部的附近，具有呈二叉狀地向下方延伸的一對腿部22的上下移動體21沿左右一對X軸導(dǎo)軌28在上下方向可移動地安裝在底座主體13上。作為向上下方向驅(qū)動上下移動體21的上下驅(qū)動組件，左右一對V軸滾珠絲杠35與上下方向平行地設(shè)置在左右一對X軸導(dǎo)軌28的附近，與X軸滾珠絲杠35卡合的螺母36被設(shè)置在上下移動體21上。左右一對丫軸導(dǎo)軌28，在將上下移動體21安裝在底座主體13的后面上時，被配置成與該上下移動體21的呈二叉狀地向下方延伸的左右一對腿部22重疊。通過這樣的上下移動體21的二叉狀的腿部22及V軸導(dǎo)軌28及V軸滾珠絲杠35的配置，能將用于向機外排出切屑及加工液的切屑管道53配置在底座主體13的后面的左右方向的中央部，并從底座主體13的后面通過上下移動體21的二叉狀的腿部22之間向后方延伸設(shè)置。由此，使作為排出口的開口部133及切屑管道53的截面積變大，切屑及加工液的排出變得有效地而且可靠。
[0040]另外，在本實施方式的機床10中，左右一對V軸滾珠絲杠35，在底座主體13的后面中與左右一對V軸導(dǎo)軌28平行地設(shè)置在該底座主體13的兩側(cè)部的附近，在V軸滾珠絲杠35的各個的下端連結(jié)V軸伺服馬達30。V軸伺服馬達30被安裝在托架31上，該托架31，以從側(cè)壁14的內(nèi)側(cè)面突出的方式與側(cè)壁14 一體地形成。在側(cè)壁14中，在托架31的附近，即在V軸伺服馬達30的附近，配設(shè)了對機床10的后方部分進行支承的后校平墊鐵11匕這樣，通過將向上下方向驅(qū)動的移動體的V軸滾珠絲杠35配置在底座12的側(cè)壁14上后，將作為在機床10中重量最大的移動體的上下移動體21配置在后校平墊鐵116的附近，機床10整體的剛性變高，能使上下移動體21高速而且高精度地上下移動。
[0041]進而，V軸伺服馬達30及V軸滾珠絲杠35被配置在底座主體13的后面上，V軸伺服馬達30與V軸滾珠絲杠35的下端連結(jié)。在本實施方式中，V軸導(dǎo)軌283軸伺服馬達30及X軸滾珠絲杠35與主軸頭25相比被配置在下方。特別是3軸導(dǎo)軌28被配置成下端延伸到地板面附近，V軸伺服馬達30與地板面鄰接地配置。其結(jié)果，能將機床10的重心設(shè)定在比以往更低的位置。而且，能將上下移動體21以避開切屑管道53的方式做成二叉形狀，在腿部22設(shè)置導(dǎo)向塊29，也有助于在上下方向以長的跨度對上下移動體21進行上下導(dǎo)向支承，實現(xiàn)具有比以往更聞的穩(wěn)定性的機床10。這樣，能使機床10中的加工的精度提聞。而且，因為在機床10的上端可以不配置V軸伺服馬達30，所以能減小機床10的總高度。
[0042]另外，也可以構(gòu)成為如下的方式，即，不是在底座主體13的后面上，而是在不具有從底座主體13的后面向后方突出的底座左右的側(cè)壁14的底座12的側(cè)面后方，在上下方向延伸設(shè)置一對V軸導(dǎo)軌28，使上下移動體21在底座主體13的側(cè)面?zhèn)认蛏舷路较蛞苿印?br> [0043]符號的說明:
[0044]10:機床
[0045]1匕:前校平墊鐵
[0046]116:后校平墊鐵
[0047]12:底座
[0048]13^1:開口部
[0049]14:側(cè)壁
[0050]15:工作臺
[0051]21:上下移動體
[0052]22:腿部
[0053]23:左右移動體
[0054]24:前后移動體
[0055]25:主軸頭
[0056]26:主軸
[0057]27:刀具
[0058]28 4軸導(dǎo)軌
[0059]29 4軸導(dǎo)向塊
[0060]30 軸伺服馬達
[0061]301輸出軸
[0062]31:托架
[0063]35 軸滾珠絲杠
[0064]36:螺母
[0065]37 4軸導(dǎo)軌
[0066]43:2 軸導(dǎo)軌
[0067]52:滑道
[0068]53:切屑管道
[0069]54:加工液箱
[0070]56:切屑容器。
【權(quán)利要求】
1.一種機床，是在安裝在主軸上的刀具和安裝在工作臺上的工件之間相對移動并加工上述工件的機床，其特征在于，具備: 成為基臺，在上面上設(shè)置了上述工作臺的底座； 至少由三點相對于地板面支承上述底座的支承構(gòu)件； 沿左右一對上下導(dǎo)向件移動的上下移動體，該上下移動體在上下方向設(shè)置在上述底座的后面或者側(cè)面上，直到地板面附近為止；和 具有至少1根進給絲杠及進給馬達，并作為上述相對的移動之一使上述上下移動體移動的上下驅(qū)動組件，該至少1根進給絲杠與上述上下導(dǎo)向件平行地設(shè)置在上述底座的后方的上述支承構(gòu)件的上方，該進給馬達與上述進給絲杠的下端部連結(jié)，對上述進給絲杠進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
2.如權(quán)利要求1記載的機床，其特征在于， 上述支承構(gòu)件的兩個被設(shè)置在上述底座的后方左右，上述進給絲杠被分別設(shè)置在上述左右的支承構(gòu)件的上方。
3.一種機床，是在安裝在主軸上的刀具和安裝在工作臺上的工件之間相對移動并加工上述工件的機床，其特征在于，具備: 成為基臺，在上面上設(shè)置了上述工作臺的底座； 從上述底座的后面向后方突出的底座左右的側(cè)壁； 由上述底座左右的側(cè)壁的兩點和至少上述底座的前側(cè)中央的一點相對于地板面分別支承上述底座的支承構(gòu)件； 沿左右一對上下導(dǎo)向件移動的上下移動體，該上下移動體在上下方向設(shè)置在上述底座的后面上，直到地板面附近為止；和 具有左右一對進給絲杠及進給馬達，并作為上述相對的移動之一使上述上下移動體移動的上下驅(qū)動組件，該左右一對進給絲杠與上述上下導(dǎo)向件平行地設(shè)置在上述底座左右的側(cè)壁附近的內(nèi)側(cè)，該進給馬達安裝在設(shè)置在上述底座左右的側(cè)壁上的馬達托架上，分別對上述一對進給絲杠的下端部進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
4.如權(quán)利要求1?3中的任一項記載的機床,其特征在于， 上述上下移動體，具有呈二叉狀地向下方延伸的一對腿部， 上述左右一對上下導(dǎo)向件，被配置成在將上述上下移動體安裝在上述底座的后面?zhèn)葧r，與該上下移動體的呈二叉狀地向下方延伸的一對上述腿部重疊。
【文檔編號】B23P23/00GK104411452SQ201280074247
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月25日
【發(fā)明者】鈴木敏弘, 真弓一矢, 小林聰 申請人:株式會社牧野銑床制作所