專利名稱：Nc自動車床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種NC自動車床，特別是，涉及如下的技術(shù)，即，在背面加工用固定刀具臺上安裝多個(gè)背面加工用刀具而不會增大裝置的厚度尺寸和高度尺寸，由此，能夠進(jìn)行更復(fù)雜且多樣的背面?zhèn)燃庸?，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)加工時(shí)間的縮短。
背景技術(shù)：
作為公開這種NC自動車床的技術(shù)，例如有專利文獻(xiàn)1。
另外，專利文獻(xiàn)1是本項(xiàng)專利申請人提出的。
專利文獻(xiàn)1特開平10-15702號公報(bào)在上述專利文獻(xiàn)1中，提出了具有如圖7所示的結(jié)構(gòu)的NC自動車床。首先，設(shè)置具備主軸101的主軸臺103，該主軸臺103以可以在平行于主軸軸心方向的Z1軸方向上移動的方式構(gòu)成。在上述主軸101的前方設(shè)置導(dǎo)向襯套105，以對夾持在主軸101上的工件107的端部進(jìn)行保持。
以與上述主軸臺103相對的方式設(shè)置背面主軸臺109，該背面主軸臺109具有背面主軸111，同時(shí)以可以在平行于主軸101的軸心方向的Z3軸方向上移動的方式構(gòu)成。在上述導(dǎo)向襯套105的側(cè)方設(shè)置拱形刀具臺113，其以可以在與主軸101的軸心方向正交且相互正交的X1軸方向和Y1軸方向上移動的方式構(gòu)成。
另外，隔著導(dǎo)向襯套105，在拱形刀具臺113的相反一側(cè)設(shè)置轉(zhuǎn)塔刀具臺115。該轉(zhuǎn)塔刀具臺115具有轉(zhuǎn)臺117，以可以在平行于主軸101的軸心方向的Z2軸方向上、以及與該Z2軸方向正交且相互正交的X2軸方向、Y2軸方向上移動的方式構(gòu)成。
在上述轉(zhuǎn)臺117上設(shè)有多個(gè)刀具夾持器安裝部119，在該刀具夾持器安裝部119上，以可以拆卸的方式安裝有保持未圖示的刀具的刀具夾持器。另外，在上述拱形刀具臺113上安裝多個(gè)刀具121。
由上述結(jié)構(gòu)，對夾持在主軸101上的工件107的正面?zhèn)燃庸?，能夠利用拱形刀具臺113的刀具121和安裝在轉(zhuǎn)塔刀具臺115上的未圖示的刀具進(jìn)行。另外，在正面?zhèn)燃庸そY(jié)束后進(jìn)行切斷加工，對夾持在背面主軸111上的工件107的背面?zhèn)燃庸ぃ赊D(zhuǎn)塔刀具臺115進(jìn)行。
在采用上述結(jié)構(gòu)的NC自動車床的情況下，在對工件107的背面?zhèn)燃庸ぶ?，因?yàn)槭莾H利用也進(jìn)行正面加工的轉(zhuǎn)塔刀具臺115的結(jié)構(gòu)，所以與僅進(jìn)行正面加工的拱形刀具臺113相比，轉(zhuǎn)塔刀具臺115承擔(dān)更多的工序，存在要對正面/背面適當(dāng)?shù)胤峙涔ば?，無法縮短加工時(shí)間的問題。另外，因?yàn)楸仨氃谵D(zhuǎn)塔刀具臺115上安裝正面/側(cè)面加工這兩者的刀具，所以存在為了進(jìn)行復(fù)雜且多樣的加工而刀具數(shù)量不足的問題。另外，在同時(shí)進(jìn)行主副加工的情況下，轉(zhuǎn)塔刀具臺115只能用被限定的刀具進(jìn)行正面加工，正面加工主要只用拱形刀具臺進(jìn)行。該情況下，正面加工本身也不能進(jìn)行復(fù)雜加工，或者也不能通過2個(gè)刀具臺同時(shí)加工來縮短加工時(shí)間。
因此，提出了如圖8所示結(jié)構(gòu)的NC自動車床。這是表示德國TRAUB公司制造的型號“TNL-26”的NC自動車床的結(jié)構(gòu)。
首先，具有設(shè)置主軸201的主軸臺203，該主軸臺203以可以在平行于主軸201的軸心方向的Z軸方向上移動的方式構(gòu)成。以與上述主軸臺203相對的方式設(shè)置背面主軸臺205，該背面主軸臺205具有背面主軸207，以可以在Z軸方向上移動的方式構(gòu)成。
在上述背面主軸臺205的側(cè)部設(shè)置正面加工用刀具臺209，該正面加工用刀具臺209具有多個(gè)正面加工用刀具211。并且，該正面加工用刀具臺209以可以在Z軸方向上移動的方式構(gòu)成。另外，上述背面主軸臺205和正面加工用刀具臺209以可以同時(shí)在X軸方向上移動的方式構(gòu)成。
隔著上述主軸201，在兩側(cè)部設(shè)置轉(zhuǎn)塔刀具臺213和轉(zhuǎn)塔刀具臺215。上述轉(zhuǎn)塔刀具臺213具有轉(zhuǎn)臺217，以可以在X軸方向、Y軸方向、Z軸方向上移動的方式構(gòu)成。在上述轉(zhuǎn)臺217上，以可以拆卸的方式安裝多個(gè)刀具夾持器219，在其上面安裝刀具221。
另外，轉(zhuǎn)塔刀具臺215具有轉(zhuǎn)臺223，以可以在X軸方向、Y軸方向上移動的方式構(gòu)成。在上述轉(zhuǎn)臺223上以可以拆卸的方式安裝多個(gè)刀具夾持器225，在其上面安裝刀具227。
另外，在主軸201的側(cè)方設(shè)置背面加工用刀具臺229，在該背面加工用刀具臺229上安裝多個(gè)背面加工用刀具231。并且，上述背面加工用刀具臺229以可以在X軸方向和Y軸方向上移動的方式構(gòu)成。
由采用這種結(jié)構(gòu)的NC自動車床，即使主副軸同時(shí)進(jìn)行加工，因?yàn)樵O(shè)置轉(zhuǎn)塔刀具臺213和轉(zhuǎn)塔刀具臺215，同時(shí)設(shè)置正面加工用刀具臺209，所以成為正面?zhèn)燃庸?個(gè)刀具臺同時(shí)作用的結(jié)構(gòu)，其結(jié)果，能夠快速進(jìn)行正面?zhèn)鹊膹?fù)雜加工。另外，背面加工利用安裝在背面加工用刀具臺229上的背面加工用刀具231以及安裝在轉(zhuǎn)塔刀具臺217、223上的背面加工用刀具進(jìn)行，與圖7所示的NC自動車床相比，通過安裝在背面加工用刀具臺229上的背面加工用刀具231與正面加工獨(dú)立地進(jìn)行背面加工，能夠縮短加工時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
采用上述現(xiàn)有結(jié)構(gòu)存在下述問題。
使用上述德國TRAUB公司制造的型號“TNL-26”的NC自動車床，可以進(jìn)行復(fù)雜且多樣的正面加工，另一方面，可以進(jìn)行某種程度多樣的背面?zhèn)燃庸?。但是，更高的要求是，通過能夠進(jìn)行與復(fù)雜且多樣的正面?zhèn)燃庸は嗤潭鹊谋趁鎮(zhèn)燃庸ぃ岳脤F(xiàn)有在正面?zhèn)人M(jìn)行的加工分配到背面?zhèn)?，同時(shí)保證復(fù)雜的加工和進(jìn)行這種加工時(shí)的加工時(shí)間。為了在正面?zhèn)冗M(jìn)行復(fù)雜且多樣的加工，另一方面，進(jìn)行更復(fù)雜且多樣的背面?zhèn)燃庸?，需要增加安裝在背面加工用刀具臺229上的背面加工用刀具的數(shù)量。但是，在德國的TRAUB公司制造的型號“TNL-26”的NC自動車床的結(jié)構(gòu)中，在要增加背面加工用刀具231的個(gè)數(shù)的情況下，存在下述問題。
即，在圖8所示的NC自動車床的情況下，在主軸臺203的周圍，轉(zhuǎn)塔刀具臺213、轉(zhuǎn)塔刀具臺215和背面加工用刀具臺229的配置方式為，以在裝置的厚度方向或高度方向略微重疊的狀態(tài)包圍主軸臺203。并且，背面加工用刀具臺229設(shè)置在以下的空間中，即，其向X、Y方向的動作區(qū)域能夠避免與轉(zhuǎn)塔刀具臺213和轉(zhuǎn)塔刀具臺215各自的動作區(qū)域相干涉。因此，如果要構(gòu)成在裝置的厚度方向或高度方向緊湊的機(jī)器，則安裝在背面加工用刀具臺229上的背面加工用刀具231的數(shù)量本身就有限制，如圖所示，在X方向上能夠排列5個(gè)左右。當(dāng)其數(shù)量增加時(shí)，如果增加在X方向排列的數(shù)量，則裝置的厚度方向或高度方向會相應(yīng)延伸所增加的刀具數(shù)的量。另一方面，如果通過增加列數(shù)而增加數(shù)量，則必須分別設(shè)定各自的動作區(qū)域，以使得轉(zhuǎn)塔刀具臺213和轉(zhuǎn)塔刀具臺215各自的動作區(qū)域不會與背面加工用刀具臺229的動作區(qū)域相干涉，因此，必須使背面加工用刀具臺229在厚度方向或高度方向或者這二者都較大地遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)塔刀具臺213和轉(zhuǎn)塔刀具臺215。其結(jié)果，如果要增加刀具數(shù)量，則裝置在厚度方向或高度方向上大型化，在圖8所示的NC自動車床的結(jié)構(gòu)中，不可能使厚度方向和高度方向緊湊且通過增加背面加工用刀具231的數(shù)量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜且多樣的加工和加工時(shí)間的縮短。
另外，在圖8所示的NC自動車床的情況下，主軸臺203、轉(zhuǎn)塔刀具臺213、215、背面加工用刀具臺229配置為在厚度方向或高度方向上重疊，從而存在保養(yǎng)、檢修操作時(shí)的操作性差的問題。
本發(fā)明是基于上述問題點(diǎn)而提出的，其目的在于提供一種NC自動車床，其能夠在背面加工用固定刀具臺上安裝多個(gè)刀具而不增加裝置厚度尺寸和高度尺寸，由此，能夠進(jìn)行更加復(fù)雜且多樣的背面?zhèn)燃庸?，能夠?qū)崿F(xiàn)加工時(shí)間的縮短。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案1的NC自動車床，其特征在于，具備基臺；主軸臺，其處于上述基臺上，具有主軸，以可以在平行于該主軸軸心方向的Z1軸方向上移動的方式配置；背面主軸臺，其處于上述基臺上，具有以與上述主軸臺相對的方式配置的背面主軸，該背面主軸臺以可以在平行于上述主軸軸心方向的Z2軸方向、與該Z2軸方向正交且相互正交的X2軸方向以及Y2軸方向上移動的方式配置；導(dǎo)向襯套，其處于在上述基臺上，設(shè)置在上述主軸臺和背面主軸臺之間；第1轉(zhuǎn)塔刀具臺，其處于上述基臺上，以可以在與上述主軸軸心方向正交且相互正交的X1軸方向以及Y1軸方向上移動的方式，配置在上述導(dǎo)向襯套的側(cè)方；第2轉(zhuǎn)塔刀具臺，其處于上述基臺上，以可以在與上述主軸軸心方向平行的Z3軸方向、與該Z3軸方向正交且相互正交的X3軸方向以及Y3軸方向上移動的方式，設(shè)置于上述導(dǎo)向襯套的側(cè)方；以及背面加工用固定刀具臺，其處于上述基臺上，配置方式為，相對于上述第1轉(zhuǎn)塔刀具臺或者第2轉(zhuǎn)塔刀具臺，與上述主軸軸心方向平行的Z軸方向上，向上述背面主軸臺側(cè)偏移，該背面加工用固定刀具臺在與該Z軸方向正交且相互正交的X軸、Y軸方向上，具有至少2列、2行的刀具保持部。
另外，技術(shù)方案2的NC自動車床，其特征在于，在技術(shù)方案1所述的NC自動車床中，上述第2轉(zhuǎn)塔刀具臺的構(gòu)成方式為，也可以安裝背面加工用刀具。
另外，技術(shù)方案3的NC自動車床，其特征在于，在技術(shù)方案第1項(xiàng)或技術(shù)方案第2項(xiàng)所述的NC自動車床中，第2轉(zhuǎn)塔刀具臺和背面加工主軸臺，在X、Y、Z軸方向中的至少2個(gè)軸方向上進(jìn)行重疊控制。
發(fā)明的效果由本發(fā)明的NC自動車床能夠起到下述效果。
首先，因?yàn)楸趁婕庸び霉潭ǖ毒吲_以相對于第1轉(zhuǎn)塔刀具臺和第2轉(zhuǎn)塔刀具臺在Z軸方向上偏移的方式設(shè)置，且背面主軸可以在X、Y、Z這3個(gè)方向控制移動，所以能夠多列配置背面加工用刀具，通過保持多個(gè)背面加工用刀具，能夠與正面加工獨(dú)立地進(jìn)行更復(fù)雜多樣的背面?zhèn)燃庸ぁＲ虼?，能夠?qū)φ?背面適當(dāng)?shù)胤峙涔ば?，縮短加工時(shí)間。
另外，此時(shí)，不需要為了避免安裝在第1轉(zhuǎn)塔刀具臺和第2轉(zhuǎn)塔刀具臺上的各種刀具的加工區(qū)域之間的干涉，以在與Z軸方向正交的方向、即裝置的厚度方向或高度方向上分離的方式配置背面加工用固定刀具臺，因此，能夠提供作為裝置的厚度尺寸和高度尺寸較小的自動車床。
另外，因?yàn)樽鳛榻Y(jié)果，在裝置的厚度方向或高度方向不重疊而平面地設(shè)置主軸臺、背面主軸臺、第1轉(zhuǎn)塔刀具臺、第2轉(zhuǎn)塔刀具臺、背面加工用固定刀具臺，所以裝置的結(jié)構(gòu)簡單，同時(shí)保養(yǎng)、檢修的工作也容易。
另外，在可以在第2轉(zhuǎn)塔刀具臺上安裝背面加工用刀具的結(jié)構(gòu)的情況下，能夠在較短的加工時(shí)間內(nèi)進(jìn)行更加復(fù)雜多樣的背面?zhèn)燃庸ぁ?br> 另外，不只背面加工用固定刀具臺，在第2轉(zhuǎn)塔刀具臺上也保持有背面加工用刀具，所以能夠應(yīng)付更加復(fù)雜多樣的背面加工。
另外，在將第2轉(zhuǎn)塔刀具臺轉(zhuǎn)位到X3軸方向的規(guī)定位置時(shí)，即使是執(zhí)行正面加工的過程中，背面主軸臺也可以在X2軸方向或者Y2軸方向上使用其軸控制功能，選擇為了背面加工而設(shè)定的在X2軸方向或者Y2軸方向排列的任一個(gè)刀具進(jìn)行加工，可以有效地靈活使用背面主軸臺，實(shí)現(xiàn)加工實(shí)現(xiàn)的縮短。


圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的圖，是表示NC自動車床的整體結(jié)構(gòu)的平視圖。
圖2是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的圖，是圖1的II-II剖面圖。
圖3是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的圖，是圖1的III-III剖面圖。
圖4是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的圖，是表示安裝在第2轉(zhuǎn)塔刀具臺上的刀具夾持器的結(jié)構(gòu)的圖。
圖5是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的圖，是表示背面加工用固定刀具臺的結(jié)構(gòu)的平視圖。
圖6是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的圖，是圖5的VI-VI向視圖。
圖7是表示現(xiàn)有例子的圖，是示意地表示NC自動車床的整體結(jié)構(gòu)的平視圖。
圖8是表示現(xiàn)有例子的圖，是示意地表示NC自動車床的整體結(jié)構(gòu)的平視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照圖1至圖6說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。圖1是表示本實(shí)施方式的NC自動車床的整體結(jié)構(gòu)的平視圖，圖2是圖1的II-II剖面圖，圖3是圖1的III-III剖面圖。首先，具有基臺1，在該基臺1上設(shè)置工作臺3。如圖2及圖3所示，上述工作臺3以傾斜的狀態(tài)設(shè)置。
此外，在本實(shí)施方式的情況下，傾斜角度為45°。
在上述工作臺3上，在圖1中的左側(cè)設(shè)置主軸臺5。該主軸臺5在端部側(cè)(圖1中的右端)具有可以旋轉(zhuǎn)的主軸7，利用該主軸7夾持未圖示的工件。上述主軸臺5以可以在平行于主軸7的軸心方向的Z1軸方向上移動的方式構(gòu)成。
即，在主軸臺5的兩側(cè)鋪設(shè)Z1軸導(dǎo)軌9、9。另一方面，在主軸臺5側(cè)左右各設(shè)置2個(gè)以可以移動的方式卡合在上述Z1軸導(dǎo)軌9、9上的Z1軸導(dǎo)向部件11、11、11、11。另外，在主軸臺5的圖1中的左側(cè)設(shè)置伺服電動機(jī)13，在該伺服電動機(jī)13的旋轉(zhuǎn)軸上連接未圖示的滾珠絲杠。另外，在上述滾珠絲杠上螺合未圖示的滾珠螺母，該滾珠螺母固定連結(jié)在上述主軸臺5上。由此，通過使伺服電動機(jī)13在適當(dāng)?shù)姆较蛏闲D(zhuǎn)，主軸臺5借助于滾珠絲杠、滾珠螺母而在Z1軸方向上移動。
在上述主軸7的前方(圖1中的右側(cè))設(shè)置導(dǎo)向襯套15。利用該導(dǎo)向襯套15保持由主軸7夾持的工件的端部。
隔著上述導(dǎo)向襯套15，在主軸臺5的相反一側(cè)設(shè)置背面主軸臺17。該背面主軸臺17在端部(圖1中的左端)具有背面主軸19。另外，該背面主軸臺17以可以分別在與主軸7的軸心方向平行的Z2軸方向、以及與該Z2軸方向正交且相互正交的X2軸方向、Y2軸方向上移動的方式構(gòu)成。
即，如圖1、圖3所示，在工作臺3上鋪設(shè)Z2軸導(dǎo)軌21、21。在上述Z2軸導(dǎo)軌21、21上設(shè)置第1基座部件23，在該第1基座部件23的下表面左右各安裝2個(gè)Z2軸導(dǎo)向部件25、25、25、25，這些Z2軸導(dǎo)向部件25、25、25、25以可以移動的方式與上述Z2軸導(dǎo)軌21、21卡合。另外，設(shè)置伺服電動機(jī)27，在該伺服電動機(jī)27的旋轉(zhuǎn)軸上連接未圖示的滾珠絲杠。在上述滾珠絲杠上螺合未圖示的滾珠螺母，該滾珠螺母固定連接在上述第1基座部件23上。于是，通過使伺服電動機(jī)27在適當(dāng)?shù)姆较蛏闲D(zhuǎn)，第1基座部件23可以借助于滾珠絲杠、滾珠螺母而在Z2軸方向上移動。
如圖3所示，在上述第1基座部件23上鋪設(shè)X2軸導(dǎo)軌29、29。在上述X2軸導(dǎo)軌29、29上配置第2基座部件31，在該第2基座部件31的下表面，左右各安裝2個(gè)X2軸導(dǎo)向部件33、33、33、33，這些X2軸導(dǎo)向部件33、33、33、33以可以移動的方式卡合在上述X2軸導(dǎo)軌29、29上。另外，設(shè)置伺服電動機(jī)35，在該伺服電動機(jī)35的旋轉(zhuǎn)軸上連接未圖示的滾珠絲杠。在該滾珠絲杠上螺合滾珠螺母，該滾珠螺母固定連接在上述第2基座部件31上。于是，通過使伺服電動機(jī)35在適當(dāng)?shù)姆较蛏闲D(zhuǎn)，第2基座部件31借助于滾珠絲杠、滾珠螺母而在X2軸方向上移動。
并且，在上述第1基座部件23上設(shè)置已說明的背面主軸臺17。即，如圖3所示，在第2基座部件31上鋪設(shè)Y2軸導(dǎo)軌37、37。另一方面，在背面主軸臺17側(cè)左右各安裝2個(gè)Y2軸導(dǎo)向部件39、39、39、39，這些Y2軸導(dǎo)向部件39、39、39、39以可以移動的方式與上述Y2軸導(dǎo)軌37、37卡合。另外，設(shè)置伺服電動機(jī)41，在該伺服電動機(jī)41的旋轉(zhuǎn)軸上連接未圖示的滾珠絲杠。在上述滾珠絲杠上螺合未圖示的滾珠螺母，該滾珠螺母固定連接在上述背面主軸臺17上。于是，通過使伺服電動機(jī)41在適當(dāng)?shù)姆较蛏闲D(zhuǎn)，背面主軸臺17借助于滾珠絲杠、滾珠螺母而在Y2軸方向上移動。
利用上述結(jié)構(gòu)，背面主軸臺17在Z2軸方向、X2軸方向、Y2軸方向上移動。
如圖1、圖2所示，在上述導(dǎo)向襯套15的周圍，以相對的方式配置第1轉(zhuǎn)塔刀具臺43、第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45。上述第1轉(zhuǎn)塔刀具臺43以可以在與主軸7的軸心方向正交且相互正交的X1軸方向、Y1軸方向上移動的方式構(gòu)成。
即，如圖1、圖2所示，在工作臺3上鋪設(shè)X1軸導(dǎo)軌47、47。在上述X1軸導(dǎo)軌47、47的上方設(shè)置基座部件49，在該基座部件49的下表面左右各設(shè)置2個(gè)X1軸導(dǎo)向部件51、51、51、51。這4個(gè)X1軸導(dǎo)向部件51、51、51、51以可以移動的方式與上述一對X1軸導(dǎo)軌47、47卡合。另外，設(shè)置伺服電動機(jī)48，在該伺服電動機(jī)48的旋轉(zhuǎn)軸上連接未圖示的滾珠絲杠，在該滾珠絲杠上螺合未圖示的滾珠螺母。該滾珠螺母固定連接在上述基座部件49上。并且，通過使伺服電動機(jī)48在適當(dāng)?shù)姆较蛏闲D(zhuǎn)，基座部件49借助于滾珠絲杠、滾珠螺母而在X1軸方向上移動。
并且，已經(jīng)說明的第1轉(zhuǎn)塔刀具臺43以可以在Y1軸方向上移動的方式安裝在上述基座部件49上。即，如圖1所示，在基座部件49上鋪設(shè)Y1軸導(dǎo)軌50、50。另一方面，在第1轉(zhuǎn)塔刀具臺43上安裝Y1軸導(dǎo)向部件52、52，以可以移動的方式卡合在上述Y1軸導(dǎo)軌50、50上。另外，設(shè)置伺服電動機(jī)54，在該伺服電動機(jī)54的旋轉(zhuǎn)軸上連接未圖示的滾珠絲杠，在該滾珠絲杠上螺合未圖示的滾珠螺母。該滾珠螺母固定連接在上述第1轉(zhuǎn)塔刀具臺43上。并且，通過使伺服電動機(jī)54在適當(dāng)?shù)姆较蛏闲D(zhuǎn)，第1轉(zhuǎn)塔刀具臺43借助于滾珠絲杠、滾珠螺母而在Y1軸方向上移動。
下面，對上述第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45進(jìn)行說明。該第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45以可以在與主軸7的軸心方向平行的Z3軸方向、以及與該Z3軸方向正交且相互正交的X3軸方向、Y3軸方向上移動的方式構(gòu)成。
即，如圖1、圖2所示，在工作臺3上鋪設(shè)Z3軸導(dǎo)軌53、53。在上述Z3軸導(dǎo)軌53、53的上方設(shè)置第1基座部件55，在該第1基座部件55的下表面左右各安裝2個(gè)Z3軸導(dǎo)向部件57、57、57、57，這4個(gè)Z3軸導(dǎo)向部件57、57、57、57以可以移動的方式與上述Z3軸導(dǎo)軌53、53卡合。另外，設(shè)置伺服電動機(jī)56，在該伺服電動機(jī)56的旋轉(zhuǎn)軸上連接未圖示的滾珠絲杠，在上述滾珠絲杠上螺合未圖示的滾珠螺母。該滾珠螺母固定連接在上述第1基座部件55上。并且，通過使伺服電動機(jī)56在適當(dāng)?shù)姆较蛏闲D(zhuǎn)，第1基座部件55借助于滾珠絲杠、滾珠螺母而在Z3軸方向上移動。
另外，在上述第1基座部件55上鋪設(shè)一對X3軸導(dǎo)軌59、59。在上述X3軸導(dǎo)軌59、59的上方設(shè)置第2基座部件61，在該第2基座部件61的下表面，左右各安裝2個(gè)X3軸導(dǎo)向部件63、63、63、63，這4個(gè)X3軸導(dǎo)向部件63、63、63、63以可以移動的方式與上述一對X3軸的導(dǎo)軌59、59卡合。另外，設(shè)置伺服電動機(jī)60，在該伺服電動機(jī)60的旋轉(zhuǎn)軸上連接未圖示的滾珠絲杠，在該滾珠絲杠上螺合未圖示的滾珠螺母。該滾珠螺母固定連接在上述第2基座部件61上。并且，通過使伺服電動機(jī)60在適當(dāng)?shù)姆较蛏闲D(zhuǎn)，第2基座部件61借助于滾珠絲杠、滾珠螺母而在X3軸方向移動。
并且，上述已說明的第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45以可以在Y3軸方向上移動的方式安裝在上述第2基座部件61上。即，如圖1所示，在第2基座部件61上鋪設(shè)Y3軸導(dǎo)軌60、60。另一方面，在第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45上安裝Y3軸導(dǎo)向部件62、62，以可以移動的方式與上述Y3軸導(dǎo)軌60、60卡合。另外，設(shè)置伺服電動機(jī)64，在該伺服電動機(jī)64的旋轉(zhuǎn)軸上連接未圖示的滾珠絲杠，在上述滾珠絲杠上螺合滾珠螺母。該滾珠螺母固定在上述第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45上。并且，通過使伺服電動機(jī)64在適當(dāng)?shù)姆较蛏闲D(zhuǎn)，第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45借助于滾珠絲杠、滾珠螺母而在Y3軸方向上移動。
上述第1轉(zhuǎn)塔刀具臺43具有第1轉(zhuǎn)臺65，在該第1轉(zhuǎn)臺65上沿圓周部設(shè)置多個(gè)刀具夾持器安裝部。在這些刀具夾持器安裝部上，以可以拆卸的方式安裝保持任意的刀具的刀具夾持器。
另外，上述第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45具有第2轉(zhuǎn)臺67，在該第2轉(zhuǎn)臺67上沿圓周部設(shè)置多個(gè)刀具夾持器安裝部。這些刀具夾持器安裝部可以安裝保持任意的刀具的刀具夾持器。
關(guān)于上述第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45，以正面?zhèn)燃庸び玫牡毒吆捅趁鎮(zhèn)燃庸び玫牡毒哌@兩者都能夠安裝的方式構(gòu)成。即，如圖4所示，具有刀具夾持器69，以在該刀具夾持器69上可以安裝正面加工用刀具73和背面加工用刀具71的方式構(gòu)成。在上述刀具夾持器69上，設(shè)有可以插入、固定在第2轉(zhuǎn)臺67的刀具夾持器安裝部上的插入部75。在該插入部75的旁邊設(shè)有防旋轉(zhuǎn)止動部，其用于在刀具夾持器69安裝在第2轉(zhuǎn)臺67的安裝面上時(shí)，防止圍繞插入部75旋轉(zhuǎn)。
作為正面加工用刀具73，在X3軸方向排列設(shè)置的正面加工用刀具73a、73b可以保持在刀具夾持器69上。這些刀具在該刀具夾持器69在轉(zhuǎn)臺上被轉(zhuǎn)位時(shí)，通過在X3軸方向上對第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45進(jìn)行軸控制而作為正面加工的刀具使用。另外，作為背面加工用刀具71，在X3軸方向上排列的背面加工用刀具71a、71b、以及相對于71a在Y3軸方向上排列的背面加工用刀具71c，可以保持在刀具夾持器69上。這些刀具在該刀具夾持器69轉(zhuǎn)位到轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)位旋轉(zhuǎn)位置時(shí)(第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45被控制移動到X3、Y3軸的期望位置，并靜止在該位置的狀態(tài))，為了利用被指定在背面主軸臺17側(cè)使用的刀具進(jìn)行加工，在X2、Y2、Z2軸的方向上對背面主軸臺17進(jìn)行軸控制，以使得夾持在背面主軸19上的工件利用背面加工用刀具71a或者71b或者71c進(jìn)行加工。這樣，即使第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45處于在正面加工中使用的狀態(tài)下而靜止的狀態(tài)，背面主軸臺17也利用X2、Y2、Z2軸被移動控制，其結(jié)果，背面加工用刀具71a、71b、71c能夠確定選擇位置，同時(shí)地對背面主軸19進(jìn)行背面加工?，F(xiàn)有的在背面用中不能這樣將多個(gè)刀具設(shè)置在X3、Y3方向、尤其是Y3方向上的情況成為可能，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)可向背面加工提供的刀具數(shù)量的增加。
本實(shí)施例的工作機(jī)械中，能夠進(jìn)行主軸臺5、背面主軸臺17、第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45這3者的重疊控制，以使得分別安裝有上述正面加工用刀具73和背面加工用刀具71的第2轉(zhuǎn)臺67，能夠分別對夾緊在主軸臺5側(cè)的工件和夾緊在背面主軸臺17側(cè)的工件有效地起作用。
本實(shí)施例的工作機(jī)械所具有的數(shù)控裝置，采用3通道控制的數(shù)控裝置，主軸臺5利用所記述的用于通道1的NC程序使之動作。另外，背面主軸臺17利用所記述的用于通道2的NC程序使之動作。并且，第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45利用所記述的用于通道3的NC程序使之動作。
在這3者之間執(zhí)行重疊控制時(shí)，首先，在NC程序中，如果數(shù)控裝置解釋用規(guī)定的記述形式所記述的表示重疊控制的M代碼，則對通道1、2、3各自所控制的控制軸的控制脈沖的處理方式變更為重疊控制時(shí)使用的處理方式。利用變更時(shí)起動的固件，針對每個(gè)通道而記述的NC程序所指定的對控制軸的控制脈沖的供給，具體地說，以如下的方式進(jìn)行變更。
以Z1、Z2、Z3軸的重疊由NC程序指定的情況為例進(jìn)行說明，向用于由通道1所控制的Z1軸(主軸臺5)的伺服電動機(jī)，供給與由NC程序所指定的量相應(yīng)的控制脈沖。然后，向用于由通道3所控制的Z3軸(第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45)的伺服電動機(jī)，將與向Z1軸供給的伺服脈沖相同的伺服脈沖加上與由NC程序所指定的量相應(yīng)的控制脈沖，然后作為用于Z3軸的控制脈沖供給伺服電動機(jī)，實(shí)現(xiàn)Z3軸相對于Z1軸的相對動作。并且，對用于由通道2所控制的Z2軸(背面主軸臺19)的伺服電動機(jī)，將實(shí)際供給伺服電動機(jī)以用于Z3軸控制的伺服脈沖加上與由NC程序所指定的量相應(yīng)的控制脈沖，然后作為用于Z2軸的控制脈沖供給伺服電動機(jī)，實(shí)現(xiàn)Z2軸相對于Z3軸的相對動作。下面，以X3、X2軸的重疊由NC程序指定的情況為例進(jìn)行說明，向用于通道3的X3軸(第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45)的伺服電動機(jī)，供給與由NC程序所指定的量相應(yīng)的控制脈沖。然后，向用于由通道2所控制的X2軸(背面主軸19)的伺服電動機(jī)，將與向X3軸所供給的脈沖相同的伺服脈沖加上與由NC程序所指定的量相應(yīng)的控制脈沖，然后作為用于X2軸的控制脈沖供給伺服電動機(jī)，實(shí)現(xiàn)X2軸相對于X3軸的相對動作。
同樣地，以Y3、Y2軸的重疊由NC程序指定的情況為例進(jìn)行說明，向用于通道3的Y3軸(第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45)的伺服電動機(jī)，供給與由NC程序指定的量相應(yīng)的控制脈沖。然后，向用于由通道2所控制的Y2軸(背面主軸臺19)的伺服電動機(jī)，將與向Y3軸供給的伺服脈沖相同的伺服脈沖加上與由NC程序指定的量相應(yīng)的控制脈沖，然后作為用于Y2軸的控制脈沖供給伺服電動機(jī)，實(shí)現(xiàn)Y2軸相對于Y3軸的相對動作。
這樣，可以執(zhí)行、第3轉(zhuǎn)塔刀具臺45和背面主軸臺17相對于主軸臺5的相互的Z軸重疊控制，以及第3轉(zhuǎn)塔刀具臺45和背面主軸臺17相互的X、Y、Z軸重疊控制。
在上述工作臺3上，相對于上述第1轉(zhuǎn)塔刀具臺43、第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45，在主軸7的軸心方向上向背面主軸臺17側(cè)偏移規(guī)定量的位置上，設(shè)置背面加工用固定刀具臺77。在該背面加工用固定刀具臺77上，如圖3、圖5、圖6所示，在X軸方向上安裝2列、Y軸方向安裝4列共計(jì)8個(gè)可以拆卸的背面加工用刀具79。在本實(shí)施方式的情況下，如上所述，背面加工用固定刀具臺77設(shè)置在相對于上述第1轉(zhuǎn)塔刀具臺43、第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45，在主軸7的軸心方向上，向背面主軸臺17側(cè)偏移規(guī)定量的位置上，由此，能夠?qū)崿F(xiàn)背面加工用刀具79的數(shù)量的增加而在裝置的厚度方向或高度方向不必增大距離。
另外，如圖3所示，在上述背面加工用固定刀具臺77的正下方設(shè)置切屑箱81。該切屑箱81內(nèi)下落、收集工作臺3上落下的切削碎屑等。此時(shí)，背面加工用固定刀具臺77，顧名思義是固定的，尤其是不具有驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，所以其結(jié)構(gòu)簡單且小型。因此，能夠盡量防止切削碎屑等粘連的情況。
另外，圖2、圖3中符號66表示罩。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)簡單說明其作用。
首先，是對夾持在主軸7上且將端部保持在導(dǎo)向襯套15上的工件的正面?zhèn)燃庸ぃ@是一邊適當(dāng)使用主軸臺5的Z1軸控制、第1轉(zhuǎn)塔刀具臺43的X1軸控制、Y1軸控制、第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45的Z3軸控制、X3軸控制、Y3軸控制一邊進(jìn)行的。
其次，是對夾持在背面主軸19的工件的背面?zhèn)燃庸?，這是一邊適當(dāng)使用背面主軸臺17的Z2軸控制、X2軸控制、Y2軸控制、第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45的Z3軸控制、X3軸控制、Y3軸控制、背面加工用固定刀具臺77一邊進(jìn)行的。此時(shí)，對于背面?zhèn)燃庸?，因?yàn)樵黾影惭b在背面加工用固定刀具臺77上的背面加工用刀具79的數(shù)量，所以能夠進(jìn)行更加復(fù)雜且多樣的加工。
然后，利用這種將背面加工用固定刀具臺77設(shè)置在背面主軸臺17的旁邊的結(jié)構(gòu)，可以將主軸臺5、背面主軸臺17、第1轉(zhuǎn)塔刀具臺43、第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45、背面加工用固定刀具臺77在平面上配置而不需要在裝置的厚度方向或高度方向上重疊。其結(jié)果，在這樣具有多個(gè)正面、背面用刀具的機(jī)械中，如圖2所示，車床的外部能夠如圖2所示地與普通的車床相同，能夠與普通的車床同等地確保第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45的可行性。
由以上本實(shí)施方式能夠起到下述效果。
首先，由于可以在X3、Y3、Z3軸方向上控制第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45、背面主軸臺17，所以能夠進(jìn)行重疊控制，以在正面?zhèn)燃庸ぶ惺褂玫?轉(zhuǎn)塔刀具臺45，同時(shí)在背面?zhèn)燃庸ぶ幸彩褂玫?轉(zhuǎn)塔刀具臺45。
背面加工用固定刀具臺77以相對于第1轉(zhuǎn)塔刀具臺43和第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45，在Z軸方向上，向主軸臺17側(cè)偏移的狀態(tài)配置，且背面主軸19可以在X2、Y2、Z3這3個(gè)方向上控制移動，所以可以將背面加工用刀具73配置為多列，通過在背面加工用固定刀具臺77上保持多個(gè)背面加工用刀具73，能夠與正面加工獨(dú)立地進(jìn)行更加復(fù)雜且多樣的背面?zhèn)燃庸?。因此，能夠?qū)φ?背面適當(dāng)分配工序，縮短加工時(shí)間。
并且，此時(shí)，不必為了避免安裝在第1轉(zhuǎn)塔刀具臺43和第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45上的各種刀具的加工區(qū)域之間的干涉，而將背面加工用固定刀具臺77在與Z軸方向正交的方向、即裝置的厚度方向和高度方向上遠(yuǎn)離設(shè)置，由此，能夠提供作為裝置的厚度尺寸和高度尺寸小的自動車床。
通常，這種NC自動車床在厚度方向設(shè)置多臺，因此，能夠減小厚度尺寸具有很大的意義。
另外，在本實(shí)施例中，并不是在配置了X3、Y3、Z3軸方向上具有控制軸的第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45側(cè)，而是在只在X1、Y1軸方向上具有控制軸的第1轉(zhuǎn)塔刀具臺43側(cè)設(shè)置背面加工用固定刀具臺77，從而不會導(dǎo)致在配置在第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45側(cè)的情況下所擔(dān)心的機(jī)器整體的Z軸方向的大型化或厚度方向的大型化。
因?yàn)槭瞧矫娴嘏渲弥鬏S臺5、背面主軸臺17、第1轉(zhuǎn)塔刀具臺43、第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45、背面加工用固定刀具臺77，而不在裝置的厚度方向或高度方向重疊，所以，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置結(jié)構(gòu)的簡單化，同時(shí)保養(yǎng)、檢修操作也容易。另外，因?yàn)槭够_1傾斜且不具備驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所以其結(jié)構(gòu)簡單，因?yàn)閷⑿⌒偷谋趁婕庸び霉潭ǖ毒吲_77配置在傾斜方向下方，并且，在其正下方設(shè)置切屑箱81，所以能夠有效地下落、收集切削碎屑。
在進(jìn)行背面主軸臺17和第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45的X3、Y3、Z3軸方向中的至少2個(gè)軸方向的重疊控制的情況下，在一邊對第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45進(jìn)行X3、Y3、Z3軸方向的控制，一邊利用保持在第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45上的刀具71、73等進(jìn)行正面?zhèn)鹊募庸さ倪^程中，能夠同時(shí)使用安裝在第2轉(zhuǎn)塔刀具臺上的背面加工用刀具對夾在背面主軸臺上的工件進(jìn)行加工，該同時(shí)加工能夠消除由于等待而造成的時(shí)間浪費(fèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)用于在背面?zhèn)冗M(jìn)行復(fù)雜且多樣的加工的刀具設(shè)定，而不必為了背面主軸臺而設(shè)置專用刀具臺，利用在背面加工用固定刀具臺上設(shè)定的多種刀具，能夠進(jìn)行和正面?zhèn)韧葟?fù)雜的加工，且通過進(jìn)一步提高這種加工能力，能夠?qū)F(xiàn)有分配給正面?zhèn)燃庸さ募庸ぴO(shè)定為背面?zhèn)鹊墓ば?，能夠更加積極地在加工中使用背面主軸臺側(cè)，能夠?qū)崿F(xiàn)有效地使用其反面的正面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)鹊募庸r(shí)間的縮短。
另外，不只是背面加工用固定刀具臺77，在第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45上也保持有背面加工用刀具，由此能夠應(yīng)付更加復(fù)雜且多樣的背面加工。
另外，在將第2轉(zhuǎn)塔刀具臺45轉(zhuǎn)位到X3方向的規(guī)定位置時(shí)，即使是在正面加工的執(zhí)行過程中，背面主軸臺17也能夠在X2方向或Y2方向使用其軸控制功能，選擇為了背面加工而設(shè)定的X2方向或Y2方向的任一個(gè)刀具，進(jìn)行加工，能夠有效地靈活使用背面主軸臺17，實(shí)現(xiàn)加工時(shí)間的縮短。
并且，本發(fā)明不限于前述的一個(gè)實(shí)施方式，也可以考慮多種變形例。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明提供一種NC自動車床，其能夠在背面加工用固定刀具臺上安裝多個(gè)刀具而不增加裝置的厚度尺寸和高度尺寸，由此，能夠進(jìn)行更加復(fù)雜且多樣的背面?zhèn)燃庸?，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)加工時(shí)間的縮短。
權(quán)利要求
1.一種NC自動車床，其特征在于，具有基臺；主軸臺，其處于上述基臺上，具有主軸，以可以在平行于該主軸軸心方向的Z1軸方向上移動的方式配置；背面主軸臺，其處于上述基臺上，具有以與上述主軸臺相對的方式配置的背面主軸，該背面主軸臺以可以在平行于上述主軸軸心方向的Z2軸方向、與該Z2軸方向正交且相互正交的X2軸方向以及Y2軸方向上移動的方式配置；導(dǎo)向襯套，其處于在上述基臺上，設(shè)置在上述主軸臺和背面主軸臺之間；第1轉(zhuǎn)塔刀具臺，其處于上述基臺上，以可以在與上述主軸軸心方向正交且相互正交的X1軸方向以及Y1軸方向上移動的方式，配置在上述導(dǎo)向襯套的側(cè)方；第2轉(zhuǎn)塔刀具臺，其處于上述基臺上，以可以在與上述主軸軸心方向平行的Z3軸方向、與該Z3軸方向正交且相互正交的X3軸方向以及Y3軸方向上移動的方式，配置于上述導(dǎo)向襯套的側(cè)方；以及背面加工用固定刀具臺，其處于上述基臺上，配置狀態(tài)為，相對于上述第1轉(zhuǎn)塔刀具臺或者第2轉(zhuǎn)塔刀具臺中的至少一個(gè)，在與上述主軸軸心方向平行的Z軸方向上，向上述背面主軸臺側(cè)偏移，該背面加工用固定刀具臺在與該Z軸方向正交且相互正交的X軸、Y軸方向上，具有至少2列、2行的刀具保持部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述NC自動車床，其特征在于，上述第2轉(zhuǎn)塔刀具臺的構(gòu)成方式為，也可以安裝背面加工用刀具。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的NC自動車床，其特征在于，上述第2轉(zhuǎn)塔刀具臺的1個(gè)刀具安裝面上，至少可以安裝2個(gè)或2個(gè)以上的正面用刀具及2個(gè)或2個(gè)以上的背面用刀具。
全文摘要
本發(fā)明為一種NC自動車床，具備基臺；主軸臺，其具有主軸，以可以在Z1軸方向上移動的方式配置；背面主軸臺，其具有以與主軸臺相對的方式配置的背面主軸，該背面主軸臺以可以在Z2方向、X2方向以及Y2方向上移動的方式配置；導(dǎo)向襯套；第1轉(zhuǎn)塔刀具臺，其以可以在X1方向以及Y1方向上移動的方式，配置在導(dǎo)向襯套的側(cè)方；第2轉(zhuǎn)塔刀具臺，其以可以在Z3方向、X3方向以及Y3方向上移動的方式，配置于導(dǎo)向襯套的側(cè)方；以及背面加工用固定刀具臺，其配置方式為，相對于第1轉(zhuǎn)塔刀具臺或者第2轉(zhuǎn)塔刀具臺中的至少一個(gè)，在Z方向上向背面主軸臺側(cè)偏移，該背面加工用固定刀具臺在X方向、Y方向上，具有至少2列、2行的刀具保持部。
文檔編號B23B3/06GK1863631SQ200480029398
公開日2006年11月15日 申請日期2004年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月9日
發(fā)明者河住雅広, 小澤覺, 青野直己 申請人:星精密株式會社