本發(fā)明是關(guān)于具備能夠向主軸中心線方向移動的主軸臺的機床。
背景技術(shù):
作為機床,已知有在主軸前方設(shè)置有能夠滑動地支撐工件的導(dǎo)套的主軸移動型車床。在使用導(dǎo)套的情況下,固持在主軸的工件能夠滑動地由導(dǎo)套支撐,且在導(dǎo)套的前方利用刀具加工。在對工件加工時向與主軸中心線正交的方向作用的載荷由導(dǎo)套承受。因此,即使工件為長條而易彎曲也可高精度地加工。另一方面,在用于加工較短工件而拆除導(dǎo)套的情況下,由于未在主軸的前方支撐工件,因此與導(dǎo)套使用時相比必須使主軸臺前進。
另外,專利文獻1所揭示的主軸移動型車床不使用導(dǎo)套,但具有支撐主軸臺的前側(cè)滑動軸承、及后側(cè)滾珠軸承(滾動軸承)。所述車床將主軸臺的前端部能夠經(jīng)由滑動軸承向主軸中心線方向移動地支撐在床身,且將主軸臺的基端部在朝與主軸中心線正交的方向分開的2個部位能夠經(jīng)由滾珠軸承向主軸中心線方向移動地支撐在床身。
[現(xiàn)有技術(shù)文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2008-279541號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
[發(fā)明所要解決的問題]
在切換使用導(dǎo)套的加工方式與不使用導(dǎo)套的加工方式的情況下,優(yōu)選使切換作業(yè)減輕化。由于所述車床無法使用導(dǎo)套,因此專利文獻1未揭示使切換作業(yè)減輕化的問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種可減輕切換使用導(dǎo)套的加工方式與不使用導(dǎo)套的加工方式的作業(yè)的機床。
[解決問題的技術(shù)手段]
本發(fā)明的機床具有以下態(tài)樣,即具備:
主軸臺,設(shè)置有固持工件的主軸;
軌道,沿著主軸中心線;
第一軸承,固定在所述主軸臺并被所述軌道引導(dǎo);
第二軸承,在比所述第一軸承更靠前側(cè)處固定在所述主軸臺并被所述軌道引導(dǎo);
支撐臺,在所述主軸的前方能夠裝卸地設(shè)置有導(dǎo)套,該導(dǎo)套支撐工件并使之能夠滑動;及
導(dǎo)引部,設(shè)置在已拆除所述導(dǎo)套的所述支撐臺,且以使所述主軸臺能夠向所述主軸中心線方向移動的方式支撐所述主軸臺;且
所述軌道構(gòu)成為使所述主軸臺被支撐于所述導(dǎo)引部的情況下的所述第二軸承的間隙,與所述主軸臺未被支撐于所述導(dǎo)引部的情況相比更大。
[發(fā)明的效果]
技術(shù)方案1的發(fā)明,可提供一種能夠減輕切換使用導(dǎo)套的加工方式與不使用導(dǎo)套的加工方式的作業(yè)的機床。
技術(shù)方案2的發(fā)明可提供一種無需對軌道進行特別加工的機床。
技術(shù)方案3的發(fā)明可提供一種較適合于無法充分地確保未支撐軌道的部分的情況的機床。
附圖說明
圖1是局部剖面觀察并示意性例示車床主要部分的圖。
圖2是從主軸中心線方向示意性例示車床主要部分的圖。
圖3(a)、(b)是局部剖面觀察并示意性例示設(shè)為導(dǎo)套方式的車床主要部分的圖。
圖4(a)、(b)是示意性簡略化例示車床主要部分的立體圖。
圖5(a)、(b)是局部剖面觀察并示意性例示設(shè)為非導(dǎo)套方式的車床主要部分的圖。
圖6是將軸承與軌道一起局部剖面觀察并例示的立體圖。
圖7是將軸承與軌道一起例示的垂直剖視圖。
圖8是局部剖面觀察并示意性例示設(shè)為導(dǎo)套方式的車床主要部分的圖。
圖9是將軸承與軌道一起例示的垂直剖視圖。
圖10(a)、(b)是局部剖面觀察并示意性例示比較例的車床主要部分的圖。
具體實施方式
以下,說明本發(fā)明的實施方式。當(dāng)然,以下的實施方式只不過是例示本發(fā)明,實施方式所示的全部特征未必是發(fā)明的解決手段所必須的。
(1)本發(fā)明所包含的技術(shù)概要:
首先,也參照圖式說明本發(fā)明所包含的技術(shù)概要。在圖1等將主軸移動型車床1示為機床的例。另外,圖1~9是示意性表示例的圖,所述圖所示的各方向的放大率存在不同的情況,且各圖存在不匹配的情況。
本發(fā)明的機床(1)具備:主軸臺10,設(shè)置有固持工件w1的主軸12;軌道200,沿著主軸中心線ax1;第一軸承110;第二軸承120;支撐臺30,能夠裝卸地設(shè)置有導(dǎo)套32;及導(dǎo)引部(例如套筒用導(dǎo)引體40),設(shè)置在已拆除導(dǎo)套32的支撐臺30。第一軸承110固定在主軸臺10,且被軌道200引導(dǎo)。第二軸承120在比第一軸承110更靠前側(cè)s1處固定在主軸臺10,且被軌道200引導(dǎo)。在使用導(dǎo)套時,將導(dǎo)套32安裝在支撐臺30,且在主軸12的前方支撐工件w1并使之能夠滑動。在不使用導(dǎo)套時,設(shè)置在支撐臺30的導(dǎo)引部(40)以使主軸臺10能夠向主軸中心線方向d1移動的方式支撐主軸臺10。軌道200構(gòu)成為使主軸臺10被支撐在導(dǎo)引部(40)的情況下(也稱為使用導(dǎo)引部時)的第二軸承120的間隙,與主軸臺10未被支撐在導(dǎo)引部(40)的情況(也稱為不使用導(dǎo)引部時)相比更大。
圖10(a)、(b)是示意性表示比較例的車床901。圖10(a)是表示設(shè)為使用導(dǎo)套的加工方式(也稱為導(dǎo)套方式)的不使用導(dǎo)引部時的車床901。圖10(b)是表示設(shè)為不使用導(dǎo)套的加工方式(也稱為非導(dǎo)套方式)的使用導(dǎo)引部時的車床901。在任一種情況下,都是以實線表示主軸臺10的前端位置,以二點鏈線表示主軸臺10的后端位置。車床901具備如下等,即:基座2;主軸臺10,對固持工件w1的主軸12能夠旋轉(zhuǎn)地支撐;導(dǎo)引軌道200,沿著主軸中心線ax1;滾珠軸承(第一軸承110與第二軸承120);及支撐臺30。在主軸臺10的前部設(shè)置有筒狀套筒11,該筒狀套筒11對主軸12能夠以主軸中心線ax1為中心旋轉(zhuǎn)地支撐。主軸通過未圖示的驅(qū)動裝置向z方向(主軸中心線方向d1)移動。軌道200遍及整個長度方向(主軸中心線方向d1)被固定并支撐在基座2上。如圖10(a)所示,導(dǎo)套方式的車床901是通過后側(cè)s2的第一軸承110與前側(cè)s1的第二軸承120被軌道200引導(dǎo)而使主軸臺10向z方向(主軸中心線方向d1)移動。軌道200具有略微超過從主軸臺10位于后端位置時的第一軸承110的位置至主軸臺10位于前端位置時的第二軸承120的位置為止的范圍的長度。
為了加工較短工件,必須進行切換為非導(dǎo)套方式的更換作業(yè)。切換時,作業(yè)者首先從支撐臺30拆除導(dǎo)套32,并在使主軸臺10后退的狀態(tài)將套筒用導(dǎo)引體40嵌入于套筒11的周圍。接下來,設(shè)為使主軸臺10在不會使第二軸承120從軌道200脫落的范圍內(nèi)前進的狀態(tài)將套筒用導(dǎo)引體40以螺絲sc1安裝在支撐臺30。此處,由于軌道200具有支撐滾珠軸承的球軸承的功能,因此在安裝套筒用導(dǎo)引體時必須使主軸臺10在不會使第二軸承120從軌道200脫落的范圍內(nèi)前進。其后,在套筒11與套筒用導(dǎo)引體40的非常小的間隙范圍內(nèi)頂起主軸臺10,拆下安裝第二軸承120的螺絲sc1且使第二軸承120向后方滑動,將第二軸承120以螺絲sc1安裝在主軸臺10。由此,解除頂起,如圖10(b)所示在使主軸臺10前進時的第二軸承120不會從軌道200脫落。
在從非導(dǎo)套方式切換為導(dǎo)套方式的更換作業(yè)時,使主軸臺10后退并在套筒11與套筒用導(dǎo)引體40的非常小的間隙范圍內(nèi)頂起主軸臺10,使第二軸承120向前方滑動并在圖10(a)所示的位置以螺絲sc1安裝。其后,解除頂起,使主軸臺10進一步后退,從支撐臺30拆除套筒用導(dǎo)引體40,將導(dǎo)套安裝在支撐臺30。
如以上說明,在車床901中切換加工方式的作業(yè)較復(fù)雜且耗費時間。尤其在套筒11與套筒用導(dǎo)引體40的非常小的間隙范圍內(nèi)頂起主軸臺10的作業(yè),必須以不使套筒11等變形的方式謹慎地進行。
另一方面,圖1~9所例示的本發(fā)明的軌道200構(gòu)成為在使用導(dǎo)引部時的第二軸承120的間隙,與不使用導(dǎo)引部時相比更大。也就是說,在不使用導(dǎo)引部時,以后側(cè)s2的第一軸承110與前側(cè)s1的第二軸承120精度良好地支撐主軸臺10。在使用導(dǎo)引部時,主軸臺10也支撐在設(shè)置于支撐臺30的導(dǎo)引部(40)。當(dāng)從后向前按照第一軸承110、第二軸承120、導(dǎo)引部(40)的順序在3個部位支撐主軸臺10時,如果所述部分的間隙全部較小,那么會有阻礙主軸臺10順利移動或主軸臺10局部磨損的情況。由于本技術(shù)的第二軸承120在使用導(dǎo)引部時的間隙與不使用導(dǎo)引部時相比更大,因此在使用導(dǎo)引部時實質(zhì)上以后側(cè)s2的第一軸承110與前側(cè)s1的導(dǎo)引部(40)精度良好地支撐主軸臺10。由此,抑制主軸中心線方向d1上的3點支撐(多點支撐),從而抑制阻礙主軸臺10順利移動或主軸臺10局部性磨損。由此,在從導(dǎo)套方式切換為非導(dǎo)套方式時,只要進行將主軸臺10支撐在導(dǎo)引部(40)而使主軸臺10向使第二軸承120的間隙變大的移動范圍前進的作業(yè)即可。在從非導(dǎo)套方式切換為導(dǎo)套方式時,只要進行使主軸臺10向使第二軸承120的間隙變小的移動范圍后退并將導(dǎo)套32安裝在支撐臺30的作業(yè)即可。因此,本發(fā)明能夠提供一種能夠減輕切換導(dǎo)套方式與非導(dǎo)套方式的作業(yè)的機床。
此處,第二軸承的間隙意指第二軸承能夠向與主軸中心線方向正交的方向移動的范圍。因此,第二軸承的間隙包含第二軸承能夠與軌道一起移動的范圍、及第二軸承能夠相對于軌道而移動的范圍的兩者。
此外,本機床(1)也可以具備支撐所述軌道200的基座2。作為以使使用導(dǎo)引部時的第二軸承120的間隙與不使用時導(dǎo)引部相比更大的方式構(gòu)成軌道200的一例,如圖1~7所例示,在所述主軸臺10被支撐在所述導(dǎo)引部(40)時,所述軌道200位于所述第二軸承120的移動范圍r2的部分212也可未被支撐在所述基座2。在圖1~7表示使軌道200相對于基座2懸突的例。位于使用導(dǎo)引部時的第二軸承120的移動范圍r2的部分212,與位于不使用導(dǎo)引部時的第二軸承120的移動范圍r1的部分211相比剛性更低。如圖1~7所例示,在不使用導(dǎo)引部時,由于第二軸承120存在于軌道200中被基座2支撐的部分,因此以后側(cè)s2的第一軸承110與前側(cè)s1的第二軸承120精度良好地支撐主軸臺10。在使用導(dǎo)引部時,由于第二軸承120存在于軌道200中未被基座2支撐的部分,因此實質(zhì)上以后側(cè)s2的第一軸承110與前側(cè)s1的導(dǎo)引部(40)精度良好地支撐主軸臺10。因此,本態(tài)樣能夠提供一種可無需對軌道進行特別加工的機床。
此外,作為另一例,如圖8、9所例示,與所述主軸臺10未被所述導(dǎo)引部(40)支撐時所述軌道200位于所述第二軸承120的移動范圍r1的部分211相比,在所述主軸臺10被所述導(dǎo)引部(40)支撐時所述軌道200位于所述第二軸承120的移動范圍r2的部分212更細。在不使用導(dǎo)引部時,由于第二軸承120存在于軌道200中相對較粗的部分,因此以后側(cè)s2的第一軸承110與前側(cè)s1的第二軸承120精度良好地支撐主軸臺10。在使用導(dǎo)引部時,由于第二軸承120存在于軌道200中相對較細的部分,因此第二軸承120相對于軌道200的間隙較大,實質(zhì)上以后側(cè)s2的第一軸承110與前側(cè)s1的導(dǎo)引部(40)精度良好地支撐主軸臺10。因此,本態(tài)樣能夠提供一種較適合于無使軌道充分懸突的場所等無法充分地確保未支撐軌道的部位的情況的機床。
(2)機床的第一具體例:
圖1是局部剖面觀察并示意性例示設(shè)為導(dǎo)套方式的主軸移動型車床(機床)1的主要部分。圖2是示意性例示使用導(dǎo)套時省略支撐臺30并自前側(cè)s1觀察車床1的狀態(tài)。圖3(a)是自上方局部剖面觀察并示意性例示設(shè)為導(dǎo)套方式的車床1的主要部分。圖3(b)是自y方向局部剖面觀察并示意性例示設(shè)為導(dǎo)套方式的車床1的主要部分。圖4(a)是示意性簡略化例示設(shè)為導(dǎo)套方式的車床1的主要部分。圖4(b)是示意性簡略化例示設(shè)為非導(dǎo)套方式的車床1的主要部分。圖5(a)是從上方局部剖面觀察并示意性例示設(shè)為非導(dǎo)套方式的車床1的主要部分。圖5(b)是從y方向局部剖面觀察并示意性例示設(shè)為非導(dǎo)套方式的車床1的主要部分。在圖3(a)、(b)及圖5(a)、(b)中,以實線表示主軸臺10的前端位置,以二點鏈線表示主軸臺10的后端位置。
另外,z方向表示主軸中心線方向d1,x方向表示與z方向正交的垂直方向,y方向表示與z方向正交的水平方向。x方向、y方向及z方向只要為互不相同的方向即可,從移動控制容易度的觀點來說優(yōu)選實質(zhì)上正交,但也可以是從正交的方向例如以45°以下的角度偏移的方向。
圖1~5所示的車床1具備基座2、控制部8、主軸臺10、驅(qū)動裝置20、支撐臺30、刀具臺60、導(dǎo)引軌道200、第一軸承110、及第二軸承120等?;?也被稱為床身或平臺等,構(gòu)成支撐驅(qū)動裝置20、支撐臺30、軌道200等的基座部分??刂撇?控制各部10、20、60等的動作。
設(shè)置在主軸臺10的主軸12能夠松開地固持向z方向插入的圓柱狀(棒狀)的工件w1,使工件w1以沿著工件w1的長度方向的主軸中心線ax1為中心旋轉(zhuǎn)。主軸臺10設(shè)為能夠以主軸中心線ax1為中心旋轉(zhuǎn)地支撐主軸12,并能夠向z方向移動。在主軸臺10的前部,設(shè)置有對主軸12能夠以主軸中心線ax1為中心旋轉(zhuǎn)地支撐的筒狀套筒11。如圖4(a)、(b)等所示,套筒11的外形設(shè)為剖面圓形。
驅(qū)動裝置20具有能夠數(shù)字控制的伺服電動機21、及沿著主軸中心線ax1的饋送裝置22,且使主軸臺10向z方向移動。饋送裝置22具有沿著主軸中心線ax1的滾珠螺桿23、及螺合在所述滾珠螺桿23的螺母24。滾珠螺桿23以沿著主軸中心線ax1的旋轉(zhuǎn)軸為中心通過電動機21旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。螺母24固定在主軸臺10,并根據(jù)滾珠螺桿23的旋轉(zhuǎn)而向z方向移動。
安裝在支撐臺30的導(dǎo)套32配置在主軸12的前方,對貫通主軸12的棒狀工件w1能夠向z方向滑動地支撐,且使工件w1與主軸12同步地以主軸中心線ax1為中心旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。導(dǎo)套32相對于支撐臺30能夠裝卸地設(shè)置。通過具有承受切削等加工的負載的導(dǎo)套,能夠抑制細長工件的彎曲而進行高精度的加工。如圖3(a)、(b)等所示,在將導(dǎo)套32安裝在支撐臺30的情況下,以主軸12在比導(dǎo)套32更后側(cè)s2的范圍內(nèi)向z方向移動的方式驅(qū)動主軸臺10。另一方面,當(dāng)使用導(dǎo)套時,由于無法加工從主軸至導(dǎo)套為止的材料,因此剩余材料變長。此外,由于導(dǎo)套支撐工件的外周,因此無法使加工的工件暫時后退至導(dǎo)套內(nèi)再前進而進行加工。因此,如圖5(a)、(b)等所示,能夠從支撐臺30拆除導(dǎo)套32。在所述情況下,由于縮短了從主軸12至刀具臺60為止的距離,因此與使用導(dǎo)套時相比以主軸12在成為前側(cè)s1的范圍內(nèi)向z方向移動的方式驅(qū)動主軸臺10。
在拆除導(dǎo)套32的支撐臺30上,能夠裝卸地設(shè)置有對套筒11(主軸臺10)能夠向z方向移動地支撐的套筒用導(dǎo)引體(導(dǎo)引部)40。承受切削等加工的負載的套筒用導(dǎo)引體40優(yōu)選使用滑動軸承,但也可使用滾動軸承之類的各種軸承。于在套筒用導(dǎo)引體40使用滑動軸承的情況下,利用套筒用導(dǎo)引體40能夠在z方向滑動地支撐套筒11。圖5(a)、(b)等所示的套筒用導(dǎo)引體40形成為具有朝徑向外側(cè)(遠離主軸中心線ax1的方向)突出的凸緣部41的圓筒狀,供套筒11插入。套筒用導(dǎo)引體40本身相對于形成在支撐臺30的貫通孔31嵌入且保留凸緣部41不嵌入,并以通過凸緣部41的螺絲sc1固定在支撐臺30。
刀具臺60被支撐在支撐臺30,安裝有多個工具t1,例如設(shè)為能夠在x方向及y方向移動。在工具t1,包含無法旋轉(zhuǎn)地固定的車刀等固定工具、及如旋轉(zhuǎn)鉆那樣旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)工具的兩者。另外,也可將設(shè)置有背面主軸(對向主軸)的背面主軸臺(對向主軸臺)支撐在基座2,該背面主軸能夠松開地固持向z方向插入的正面加工后的工件w1。
導(dǎo)引軌道200為直動導(dǎo)引用的軌道,如圖3(a)等所示,在與主軸中心線ax1正交的y方向的2個部位,沿著主軸中心線ax1配置。如圖3(b)等所示,軌道200以相對于基座2懸突的狀態(tài)被支撐。軌道200的懸突的部位(未被基座2支撐的部位)如圖5(b)所示包含使用導(dǎo)引部時的第二軸承120的移動范圍r2,而不包含圖3(b)所示的不使用導(dǎo)引部時的第二軸承120的移動范圍r1。由于懸突的部位的軌道200未被基座2支撐,因此比未懸突的部位(被基座2支撐的部位)剛性更低。
第一軸承110及第二軸承120固定在主軸臺10,并被軌道200引導(dǎo)。第二軸承120配置在比第一軸承110更靠前側(cè)s1、且比支撐臺30更靠后側(cè)s2。如圖3(a)等所示,在各軌道200上配置有第一軸承110與第二軸承120的組合。第一軸承110及第二軸承120優(yōu)選使用滾珠軸承(滾動軸承的一種),但也可使用滾軸軸承(滾動軸承的一種)之類的各種軸承。如圖3(b)所示,在不使用導(dǎo)引部時,第二軸承120的利用驅(qū)動裝置20的移動范圍r1成為軌道200的接觸并支撐在基座2的部分211。不使用導(dǎo)引部時的第一軸承110的移動范圍為比第二軸承的移動范圍r1更靠后側(cè)s2,成為軌道200的接觸并支撐在基座2的部分。另一方面,如圖5(b)所示,在使用導(dǎo)引部時,第二軸承120的利用驅(qū)動機構(gòu)20的移動范圍r2成為軌道200的未被基座2支撐的部分212。由于軌道200相對于基座2懸突存在,因此在切換導(dǎo)套方式與非導(dǎo)套方式時不需要移動第二軸承120。使用導(dǎo)引部時的第一軸承110的移動范圍為比第二軸承的移動范圍r2更靠后側(cè)s2,成為軌道200的接觸并支撐在基座2的部分。
另外,所述各部分2、10、20、30、40、60、110、120、200等主要部分例如可由金屬形成。
圖6是將統(tǒng)稱第一軸承110與第二軸承120的軸承100與軌道200一同局部剖面觀察并例示。圖7是將軸承100與軌道200一同例示的垂直剖視圖。
圖6、7所示的軸承100為直線運動用的滾珠軸承,具有塊狀的軸承本體101、一對端面板102、一對第一滾珠串103、及一對第二滾珠串105。軸承本體101固定在主軸臺10的下表面。在軸承本體101的前端與后端固定有端面板102。滾珠串103、105的各滾珠103a、105a可沿著由軸承本體101與一對端面板102形成的環(huán)狀路移動。在軌道200形成有供位于環(huán)狀路的滾珠串103、105的一部分進入的導(dǎo)引槽201。此處,第一滾珠串103的一部分進入于軌道200的上表面203的導(dǎo)引槽201,第二滾珠串105的一部分進入于軌道200的側(cè)面204的導(dǎo)引槽201。因此,滾珠103a、105a能夠不自環(huán)狀路脫落地移動,軸承100能夠向沿著軌道200的z方向移動。另外,如果無軌道200,那么滾珠103a、105a有可能從環(huán)狀路脫落。
所述軸承100以第一軸承110及第二軸承120的形式在合計4個部位以螺絲sc1固定在主軸臺10。因此,主軸臺10能夠相對于基座2向z方向移動地被支撐。
另外,滾珠軸承可使用各種軸承。例如,當(dāng)使用如第一滾珠串103進入軌道200中形成在上表面203與側(cè)面204的邊界部的導(dǎo)引槽那樣的種類的滾珠軸承時,對來自側(cè)面204方向的載荷的強度提高。此外,滾珠串的數(shù)量除了4條以外,可為8條等,5條以上或3條以下。
接下來,說明切換導(dǎo)套方式與非導(dǎo)套方式的方法。
在從圖3(b)等所示的導(dǎo)套方式切換為圖5(b)等所示的非導(dǎo)套方式時,作業(yè)者首先從支撐臺30拆除導(dǎo)套32,且在使主軸臺10后退的狀態(tài)將套筒用導(dǎo)引體40嵌入于套筒11的周圍。接下來,設(shè)為使主軸臺10在不使用導(dǎo)引部時的第二軸承120的移動范圍r1內(nèi)前進的狀態(tài),將套筒用導(dǎo)引體40以螺絲sc1安裝于支撐臺30。此處,在使用導(dǎo)引部時的第二軸承120的移動范圍r2也有軌道200。因此,如圖5(b)等所示在第二軸承120成為移動范圍r2之前僅通過驅(qū)動裝置20使主軸臺10前進即可利用非導(dǎo)套方式加工工件w1。因此,不需要使第二軸承120向后方滑動的作業(yè)或頂起的作業(yè),因而更換作業(yè)省力化,更換時間縮短。此外,可預(yù)防因頂起時的作業(yè)失誤而導(dǎo)致套筒11等變形。
在從圖5(b)等所示的非導(dǎo)套方式切換為圖3(b)等所示的導(dǎo)套方式時,作業(yè)者使主軸臺10后退,從支撐臺30拆除套筒用導(dǎo)引體40,將導(dǎo)套安裝在支撐臺30。此處,從使用導(dǎo)引部時的第二軸承120的移動范圍r2至不使用導(dǎo)引部時的第二軸承120的移動范圍r1由軌道200連結(jié)。因此,如圖3(b)等所示在第二軸承120成為移動范圍r1之前僅通過驅(qū)動裝置20使主軸臺10后退即可利用導(dǎo)套方式加工工件w1。因此,不需要使第二軸承120向前方滑動的作業(yè)或頂起的作業(yè),因而更換時間縮短,可預(yù)防因作業(yè)失誤導(dǎo)致套筒11等變形。
在使用導(dǎo)套時,切削等加工的負載由導(dǎo)套32承受。此處,如圖3(b)等所示,軌道200中位于第二軸承120的移動范圍r1的部分211接觸并支撐于基座2。因此,不使用導(dǎo)引部時的第二軸承120的間隙較小。另外,軌道200中位于第一軸承110的移動范圍的部分也接觸并支撐于基座2。因此,在不使用導(dǎo)引部時,以后側(cè)s2的第一軸承110與前側(cè)s1的第二軸承120精度良好地支撐主軸臺10。
另一方面,在不使用導(dǎo)套時,切削等加工的負載由套筒用導(dǎo)引體40承受。此處,如圖5(b)等所示,主軸臺10也支撐于設(shè)置在支撐臺30的套筒用導(dǎo)引體40。軌道200中位于第二軸承120的移動范圍r2的部分212未被基座2支撐。由于所述部分212與軌道200中被基座2支撐的部分相比剛性較低,因此容易因來自第二軸承120的極其輕微的載荷而變形。因此,使用導(dǎo)引部時的第二軸承120的間隙增大,抑制第二軸承120支撐主軸臺10的功能。另外,軌道200中位于第一軸承110的移動范圍的部分接觸并支撐于基座2。因此,在使用導(dǎo)引部時,不移動第二軸承120即可實質(zhì)上消除z方向的3點支撐(多點支撐),而實質(zhì)上以后側(cè)s2的第一軸承110與前側(cè)s1的套筒用導(dǎo)引體40精度良好地支撐主軸臺10。其結(jié)果,抑制了阻礙主軸臺10的順利移動或局部性磨損。
如以上說明,本第一具體例不需要使第二軸承120向前方滑動或頂起的復(fù)雜且耗費時間的作業(yè),可減輕切換導(dǎo)套方式與非導(dǎo)套方式的更換作業(yè)。此外,本第一具體例不需要對軌道進行特別加工。
(3)第二具體例:
圖8是在第二具體例中,從y方向局部剖面觀察并示意性例示設(shè)為導(dǎo)套方式的車床1的主要部分。在圖8的上部,示意性例示軌道200上表面的主要部分。圖9是在第二具體例中將軸承100與軌道200一同例示的垂直剖視圖。第二具體例是軌道200遍及整個長度方向(z方向)固定并支撐于基座2,并且使用導(dǎo)引部時位于第二軸承120的移動范圍r2的部分212,比不使用導(dǎo)引部時位于第二軸承120的移動范圍r1的部分211細。由于其他是與第一具體例相同,因此省略詳細的說明。
圖8所示的軌道200的寬度(y方向的長度)是從傾斜部213起位于前側(cè)s1的部分212,窄于從傾斜部213起位于后側(cè)s2的部分211。包含軸承100的后側(cè)部分211具有圖7中所示的剖面形狀。包含軸承100的前側(cè)部分212具有圖9所示的剖面形狀。圖9所示的前側(cè)部分212的導(dǎo)引槽202是在滾珠103a、105a不會脫落的范圍內(nèi)與后側(cè)部分211的導(dǎo)引槽201相比更深。由此,前側(cè)部分212與后側(cè)部分211相比更細,第二軸承120的向與z方向不同的方向的間隙增大所述量。另外,前側(cè)部分212具有不會使?jié)L珠103a、105a從第二軸承120脫落的功能。傾斜部213具有以使兩部分211、212外表面對齊的方式越向前側(cè)s1越窄的傾斜。由此,第二軸承120從使用導(dǎo)引部時的移動范圍r2向不使用導(dǎo)引部時的移動范圍r1順利地移動。
另外,圖8所示的軌道200是兩部分211、212與傾斜部213一體形成的,但也可將各部分211、212個別地形成并組合。例如,也可準備形成相對較粗的后側(cè)部分211與傾斜部213的外側(cè)軌道、與形成相對較細的前側(cè)部分212的內(nèi)側(cè)軌道,使內(nèi)側(cè)軌道的前側(cè)部分212的端部接觸于外側(cè)軌道的傾斜部213的前側(cè)s1,在直線狀排列各軌道的狀態(tài)固定在基座2,由此構(gòu)成軌道200。
在使用導(dǎo)套時,由于軌道200中位于第二軸承120的移動范圍r1的部分211相對較粗,因此在不使用導(dǎo)引部時第二軸承120相對于軌道200的間隙較小。因此,在不使用導(dǎo)引部時,以后側(cè)s2的第一軸承110與前側(cè)s1的第二軸承120精度良好地支撐主軸臺10。
另一方面,在不使用導(dǎo)套時,由于軌道200中位于第二軸承120的移動范圍r2的部分212相對較細,因此在使用導(dǎo)引部時第二軸承120相對于軌道200的間隙增大,第二軸承120支撐主軸臺10的功能被抑制。因此,在使用導(dǎo)引部時,不移動第二軸承120即可實質(zhì)上消除z方向的3點支撐(多點支撐),而實質(zhì)上以后側(cè)s2的第一軸承110與前側(cè)s1的套筒用導(dǎo)引體40精度良好地支撐主軸臺10。其結(jié)果,抑制了阻礙主軸臺10的順利移動或局部性磨損。
如以上說明,本第二具體例也可減輕切換導(dǎo)套方式與非導(dǎo)套方式的更換作業(yè)。本具體例是較適合于無使軌道充分懸突的場所等無法充分確保未支撐軌道的部位的情況。
(4)變化例:
本發(fā)明可考慮各種變化例。
例如,在第二具體例中在可確保使軌道200懸突的場所的情況下,可使相對較細的前側(cè)部分212懸突而不被基座2支撐。
此外,在利用滾珠保持帶在第二軸承120單體上保持全部滾珠103a、105a的情況下,即使從軌道200去除前側(cè)部分212,如果在軌道200有后側(cè)部分211與傾斜部213,那么也可應(yīng)用本技術(shù)。在所述情況下,即使第二軸承120從不使用導(dǎo)引部時的移動范圍r1向使用導(dǎo)引部時的移動范圍r2移動,滾珠103a、105a也不會從第二軸承120脫落。在第二軸承120從使用導(dǎo)引部時的移動范圍r2向不使用導(dǎo)引部時的移動范圍r1移動時順利地移動。
另外,本發(fā)明也可應(yīng)用于車床以外的機床。
(5)總結(jié):
如以上說明,根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種通過各種態(tài)樣可減輕切換使用導(dǎo)套的加工方式與不使用導(dǎo)套的加工方式的作業(yè)的技術(shù)等。當(dāng)然,即使不具有附屬技術(shù)方案的構(gòu)成要件而僅包含獨立技術(shù)方案的構(gòu)成要件的技術(shù),也可獲得所述的基本作用、效果。
此外,也可實施將所述實施方式及變化例中揭示的各構(gòu)成的構(gòu)成互相置換或變更組合而成的構(gòu)成、將眾所周知的技術(shù)以及所述實施方式及變化例中揭示的各構(gòu)成互相置換或變更組合而成的構(gòu)成等。本發(fā)明也包含所述構(gòu)成等。
[符號的說明]
1車床(機床)
2基座
8控制部
10主軸臺
11套筒
12主軸
20驅(qū)動裝置
21電動機
22輸送機構(gòu)
30支撐臺
32導(dǎo)套
40套筒用導(dǎo)引體(導(dǎo)引部)
100軸承
110第一軸承
120第二軸承
200軌道
201導(dǎo)引槽
202導(dǎo)引槽
203上表面
204側(cè)面
211位于第二軸承的移動范圍的部分
212位于第二軸承的移動范圍的部分
213傾斜部
ax1主軸中心線
d1主軸中心線方向
r1第二軸承的移動范圍
r2第二軸承的移動范圍
s1前側(cè)
s2后側(cè)
t1工具
w1工件