專利名稱：機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)床，其包括機(jī)架，其具有包含頂部側(cè)水平直線導(dǎo)引件的尺寸上剛性側(cè)壁；復(fù)合滑動件，其可在所述側(cè)壁的直線導(dǎo)引件上或所述側(cè)壁的直線導(dǎo)引件中移動， 在所述復(fù)合滑動件的前方導(dǎo)引包括軸頭的加工單元以便使其可垂直移位；以及工件安裝單元，其安置于所述側(cè)壁之間的空間中，所述工件安裝單元可具有工件臺或工件卡緊裝置。
背景技術(shù)：
包括兩個尺寸上剛性的平行側(cè)壁、可在側(cè)壁的頂部表面上的導(dǎo)引件上移位的橫向滑動件以及可配備切削刀具的前部加工單元的這類機(jī)床便是所謂的龍門機(jī)床。通常，在這類機(jī)器中，在兩個側(cè)壁上的平行導(dǎo)軌上在Y坐標(biāo)軸上移動的橫向滑動件形成十字頭，且支撐可在X坐標(biāo)軸上移位的縱向滑動件?？勺鳛榧庸卧妮d體在此縱向滑動件上導(dǎo)引可在 Z坐標(biāo)軸上移位的垂直滑動件。通常，將工件臺用作用于待加工的一個或一個以上工件的工件安裝單元，其被安裝于機(jī)器床上的兩個側(cè)壁之間的空間中。為了在一次夾持中實(shí)現(xiàn)對工件的多軸且多側(cè)加工選擇，工件臺可在此類型的較復(fù)雜機(jī)器中實(shí)現(xiàn)為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)臺。尺寸上穩(wěn)定的床狀底部連接兩個側(cè)壁，使得其形成具有有利的溫度或熱表現(xiàn)的尺寸上剛性的總體構(gòu)造。在此類型的常規(guī)機(jī)器中，工件安裝單元被安裝到通常呈旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動臺構(gòu)造的形狀的床狀底部。龍門構(gòu)造式樣的特定優(yōu)點(diǎn)之一是機(jī)架的高剛性，其實(shí)現(xiàn)最大加工精度以及高靜態(tài)和動態(tài)負(fù)載和對應(yīng)高的切削性能。此外，機(jī)架的對稱結(jié)構(gòu)對總體機(jī)器的溫度表現(xiàn)具有有利的影響。然而，此機(jī)器類型的缺點(diǎn)是在放置和移除工件方面的對工件臺的有限接近性。對常規(guī)龍門型機(jī)器中的工作區(qū)域的接近受到兩個側(cè)壁的前部部分限制，使得加載和卸載總是必須直接從前方完成。此外，例如從DE 10 2006 034 123 B4 了解的機(jī)床的機(jī)架具有兩個側(cè)壁和一個類似于床的底部，其彼此穩(wěn)固固定?；瑒蛹?gòu)造和其上的加工單元安置于側(cè)壁上以便可經(jīng)由直線導(dǎo)引件在三個坐標(biāo)軸上移位。為了實(shí)現(xiàn)對工件的5軸加工選擇，在兩個側(cè)壁之間提供轉(zhuǎn)動橋臺，其轉(zhuǎn)動橋支撐在機(jī)架的側(cè)壁中的兩個端側(cè)穩(wěn)定支撐軸承中，使得其可圍繞水平橫軸轉(zhuǎn)動。為了執(zhí)行轉(zhuǎn)動移動，使用兩個電同步的直接驅(qū)動器，優(yōu)選為轉(zhuǎn)矩電動機(jī)?？蓢@垂直中心軸旋轉(zhuǎn)且用以穩(wěn)固地容納工件的旋轉(zhuǎn)臺安置于兩個支撐軸承之間的橋部分中。 在此機(jī)器中，轉(zhuǎn)動橋臺的轉(zhuǎn)動橋并不直接支撐于機(jī)架的兩個側(cè)壁中而是支撐于兩個滑動件中，這些滑動件可同步地在機(jī)架的兩個側(cè)壁的內(nèi)表面上的直線導(dǎo)引件上移位。使用兩個電同步直線電動機(jī)作為驅(qū)動單元，其電有效組件安置于滑動件與側(cè)壁之間。由于在Y坐標(biāo)軸的方向上使轉(zhuǎn)動橋移位的可能性，改善了對工件臺的接近性，然而，其是僅通過采納較多的技術(shù)工作來實(shí)現(xiàn)的，所述技術(shù)工作尤其歸因于對轉(zhuǎn)動橋構(gòu)造的直線調(diào)節(jié)驅(qū)動。除此之外，將大功率電直接驅(qū)動器集成到轉(zhuǎn)動橋的中心橋部分中以獲得對旋轉(zhuǎn)臺的大功率直接驅(qū)動會帶來問題，這是因?yàn)閮H存在有限的空間來用于電動機(jī)。通過將轉(zhuǎn)動軸容納于框架的側(cè)壁中的兩個支撐軸承中，即使在工具臺的直徑較大的情況下也可能實(shí)現(xiàn)充分高的剛性。然而，大量的輸入材料以及轉(zhuǎn)動橋所需的相對大的空間是缺點(diǎn)。當(dāng)工件支撐件轉(zhuǎn)動到90°位置時，這可能導(dǎo)致工作區(qū)域的限制，且視情況導(dǎo)致總體構(gòu)造的剛性降低。除了龍門構(gòu)造式樣的機(jī)床以外，分別用于在多個軸(特定來說為5軸)上加工工件的復(fù)雜機(jī)床和加工中心是已知的，其具有以笛卡爾方式安置的三個直線軸以及兩個旋轉(zhuǎn)軸。加工單元可通過機(jī)架上的頂部側(cè)上的電動機(jī)而經(jīng)由復(fù)合滑動件在水平平面中的X和Y 軸上移位，且安裝到臺構(gòu)造的前部以便可經(jīng)由垂直滑動件在Z軸上移位。從DE-A 196 41 831已知的此類型的機(jī)床具有位于其垂直前壁中的圓形凹口，其中支撐著支撐控制臺的圓形足部，使得其可通過使用合適的支承機(jī)構(gòu)而靠電動機(jī)圍繞水平軸旋轉(zhuǎn)。圓盤形控制臺足部是突出支撐控制臺的一部分，其在其自由端區(qū)域中具有平行于旋轉(zhuǎn)軸延伸的支撐表面以用于支撐旋轉(zhuǎn)臺。具備用于固定工件的卡緊凹槽的旋轉(zhuǎn)臺可直接由合適的驅(qū)動單元或經(jīng)由齒輪傳動構(gòu)件來驅(qū)動。由于對動態(tài)內(nèi)插加工的對立要求，兩個旋轉(zhuǎn)軸的相交點(diǎn)在臺表面上方相對遠(yuǎn)。這意味著當(dāng)工件臺轉(zhuǎn)動到垂直90°位置時，工作區(qū)域的相對大的部分丟失，且在 5軸加工期間必須在XYZ坐標(biāo)系中實(shí)施加工單 元的相對大的直線移動。除此之外，由于突出的控制臺部分在圍繞水平轉(zhuǎn)動軸的旋轉(zhuǎn)期間自身重量以及工件的重量而引起的突出控制臺部分的彎曲度的改變可能具有不利影響。隨著受力方向改變，可引起不同的變形條件。除此之外，從DE 44 44 614 A中得知用于在5個軸上加工工件的機(jī)床，其中具有傾斜45°的支撐表面的凹口形成于連續(xù)機(jī)器支架的前方。在與垂直面成45°角傾斜的此支撐表面上，擱置著具有向前指向的支撐突出部的控制臺的圓形或圓環(huán)形足部，所述支撐突出部包含與控制臺足部的旋轉(zhuǎn)軸成45°對準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)軸?？蓢@垂直軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)臺支撐于此支撐表面上，所述旋轉(zhuǎn)臺含有用于在其頂部表面上固定工件的卡緊構(gòu)件。DE 10 2004 049 525 A描述類似設(shè)計的機(jī)床，其中控制臺足部并未在中心安置于機(jī)器支架的支座的凹口中或支座的面上，而是相對于機(jī)器支架的中心橫向偏移且位于機(jī)器支架的前方的隅角區(qū)域中且以樞轉(zhuǎn)方式在該處支撐于與支座成45°傾斜的表面上。此布置允許旋轉(zhuǎn)臺的過度傾斜位置和因此的相對于垂直Z軸的負(fù)方位角。此實(shí)施例展現(xiàn)以下特別事實(shí)當(dāng)工件臺轉(zhuǎn)動穿過時，必須在機(jī)器床中提供對應(yīng)的凹口，其削弱了大功率直接驅(qū)動的布置和選擇，因?yàn)槔缬糜谑勾蠊ぜD(zhuǎn)動所需的直接驅(qū)動需要對應(yīng)的尺寸，尤其是足夠的總體高度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供呈龍門構(gòu)造式樣的具有高剛性的受程序控制的機(jī)床，其實(shí)現(xiàn)甚至大且笨重的工件的5軸銑削和車削加工，以及擴(kuò)大的和因此的改善的對工作區(qū)域的接近。根據(jù)本發(fā)明，此目的通過以下事實(shí)來實(shí)現(xiàn)機(jī)架的側(cè)壁上的直線導(dǎo)引件與機(jī)架的垂直中心平面成銳角對準(zhǔn)，且機(jī)架的一個側(cè)壁在前部比另一側(cè)壁短，以用于形成對加工空間的擴(kuò)大接近。通過與機(jī)架的垂直中心縱向平面成銳角而斜對地定位兩個直線導(dǎo)引件，實(shí)現(xiàn)以下事實(shí)可在直線導(dǎo)引件上移位的橫向滑動件在分別與機(jī)架的垂直中心平面以及Y坐標(biāo)軸成銳角傾斜延伸的方向上移動。除了直線導(dǎo)引件和導(dǎo)軌分別的傾斜對準(zhǔn)以外，機(jī)架的所述一個側(cè)壁比另一側(cè)壁短某一量，從而使得對機(jī)器的工作區(qū)域(即，對工件安裝單元的卡緊構(gòu)件)的接近開口被擴(kuò)大橫向部分。此卡緊構(gòu)件通常由旋轉(zhuǎn)臺的卡緊板組成，然而，其也可能為用于夾持旋轉(zhuǎn)對稱工件的卡盤。直線導(dǎo)引件的發(fā)明性傾斜定位因此消除了對常規(guī)龍門型機(jī)床的待加工工件的相對有限接近性的缺點(diǎn)，同時維持了這類機(jī)器的優(yōu)點(diǎn)，尤其是高剛性和加工精度方面。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一般機(jī)床的特征在于以下事實(shí)兩個直線導(dǎo)引件平行于機(jī)架的垂直中心平面V且因此平行于Y坐標(biāo)軸而延伸，橫向滑動件的面邊緣與機(jī)架的橫垂直平面成銳角且因此與X坐標(biāo)軸成銳角而斜對地延伸，且機(jī)架的所述一個側(cè)壁比另一側(cè)壁短，進(jìn)而形成分別對機(jī)器的工件臺和工作區(qū)域的擴(kuò)大的接近。即使在如此設(shè)計的龍門型機(jī)器中，也會得到對工作區(qū)域的接近區(qū)域擴(kuò)大的目標(biāo)優(yōu)點(diǎn)，同時構(gòu)造在結(jié)構(gòu)上較簡單且剛性較高。從前方且從前方以一角度的較大接近使得可能使用例如移動或固定加載機(jī)器人、操縱器、起重機(jī)等機(jī)械加載裝置來將相對大且重的工件定位于工件臺上。根據(jù)本發(fā)明的合適實(shí)施例，機(jī)架具有帶有頂部側(cè)直線導(dǎo)引件的兩個垂直側(cè)壁、床狀基座，以及穩(wěn)固地連接到側(cè)壁和基座兩者的尺寸上穩(wěn)定的后壁。工件安裝單元合適地安置于床狀基座中或床狀基座上位于機(jī)架的兩個側(cè)壁之間，優(yōu)選位于穩(wěn)固地連接到側(cè)壁中的一者和/或尺寸上穩(wěn)定的后壁的支座上?；诖嗽O(shè)計，向機(jī)架賦予極高的剛性，因?yàn)閭€體框架部件可實(shí)施為鑄造零件或焊接構(gòu)造，以便集成為固有剛性的統(tǒng)一模制體。為了使用發(fā)明性機(jī)床來用于形成較多切屑的粗重加工，提供充當(dāng)切屑收集裝置的底盤作為床狀基座的部分是合適的。在此底盤中，可提供用于切屑和液體的處理和移除的常規(guī)輸送和清潔構(gòu)件。在本發(fā)明的另一合適實(shí)施例中，可移位地支撐于側(cè)壁的直線導(dǎo)引件上的橫向滑動件在平面圖中具有梯形形狀，橫向滑動件的較短支撐側(cè)屬于較短的直線導(dǎo)引件，且橫向滑動件的較長支撐側(cè)屬于較長的直線導(dǎo)引件。機(jī)架的側(cè)壁上的直線導(dǎo)引件的擴(kuò)大導(dǎo)致兩個直線導(dǎo)引件的總橫向剛性增加，且因此導(dǎo)致即使在高操作負(fù)載下有移位移動的情況下準(zhǔn)確性也增加。在此情況下，在一個實(shí)施例中，梯形橫向滑動件的前部應(yīng)與側(cè)壁上的兩個直線導(dǎo)引件成直角延伸，且因此應(yīng)相對于機(jī)架的垂直中心平面以銳角斜對地對準(zhǔn)。這具有對控制工作的有利影響。本發(fā)明的目的還在于用于加工工件的受程序控制的機(jī)床，其包括尺寸上穩(wěn)定的框架，其包含兩個側(cè)壁；可水平移動的復(fù)合滑動件，其包括可在側(cè)壁上直線移位的橫向滑動件；以及垂直滑動件，其支撐加工單元且具有安置于所述兩個側(cè)壁之間以用于固持和固定至少一個工件的工件安裝單元，此機(jī)床特征在于所述工件安裝單元經(jīng)實(shí)現(xiàn)為轉(zhuǎn)動/旋轉(zhuǎn)臺且具有為工件旋轉(zhuǎn)臺形成有角度支撐的轉(zhuǎn)動控制臺。此機(jī)床實(shí)施龍門構(gòu)造式樣與轉(zhuǎn)動/旋轉(zhuǎn)臺的組合，其實(shí)現(xiàn)對工件的5軸加工，同時維持由龍門構(gòu)造式樣實(shí)現(xiàn)的高剛性和加工準(zhǔn)確性的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明，通過橫向滑動件的直線導(dǎo)引件的傾斜定位或可在Y坐標(biāo)軸的方向上移位的橫向滑動件的面邊緣的傾斜對準(zhǔn)且通過縮短機(jī)架的側(cè)壁中的一者，實(shí)現(xiàn)了與常規(guī)龍門型機(jī)器相比所實(shí)現(xiàn)的對工作區(qū)域的改善接近性的優(yōu)點(diǎn)。針對工件安裝的尤其穩(wěn)定且有利的定位選擇帶來了在支座提供于機(jī)架的床狀基座上作為用于工件安裝單元的控制臺的支撐件的情況下的合適實(shí)施例，所述支座應(yīng)具有以銳角傾斜的傾斜表面作為用于控制臺的控制臺足部的支撐表面。總體構(gòu)造的尤其高的剛性可通過以下事實(shí)實(shí)現(xiàn)支座分別穩(wěn)固地連接到基座和底部，且穩(wěn)固地連接到框架壁中的至少一者，即，側(cè)壁中的一者和/或后壁。如果支座安置于機(jī)架的隅角區(qū)域中且與接合組件一體形成或穩(wěn)固地連接到接合組件，那么得到關(guān)于強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性的特定優(yōu)點(diǎn)，其中支座的用于控制臺足部的支撐表面應(yīng)傾斜地指向正向內(nèi)部空間中。此外，有利的是通過使用控制臺的控制臺足部將轉(zhuǎn)動/旋轉(zhuǎn)臺的控制臺支撐且固持于機(jī)架的側(cè)壁或后壁之中或之上，使得控制臺可圍繞水平軸轉(zhuǎn)動。此處，可在機(jī)架的所述一個側(cè)壁或后壁中 提供朝向內(nèi)部空間的凹入開口。轉(zhuǎn)動/旋轉(zhuǎn)臺與龍門構(gòu)造式樣的機(jī)架的組合實(shí)現(xiàn)對包括轉(zhuǎn)動/旋轉(zhuǎn)臺的機(jī)器所特有的良好接近性以及由于臺運(yùn)動學(xué)引起的良好動力學(xué)，且除此之外還產(chǎn)生龍門型機(jī)器所特有的高剛性和準(zhǔn)確性、較高的臺負(fù)載且尤其還有對工件平穩(wěn)地執(zhí)行銑削和車削操作的可能性。機(jī)器剛性的改善是如下實(shí)現(xiàn)的僅具有不同突出部的Z滑動件可在機(jī)器的工作區(qū)域中移動。出于同一原因，動態(tài)銑削的準(zhǔn)確性得以改善，這是因?yàn)橛捎诨瑒蛹妮^高剛性，具有較高饋送和較高軸加強(qiáng)的較好軌跡準(zhǔn)確性成為可能。熱增長的較大比例一直是由于驅(qū)動器和導(dǎo)引件的單側(cè)加熱而由具有不同突出部的滑動件的變形引起(新機(jī)器中情況并非如此， 或僅在有限程度上如此)，此事實(shí)還有助于改善機(jī)器的加工準(zhǔn)確性和尺寸穩(wěn)定性。組合的概念還提供了以位于加工臺下方的大功率轉(zhuǎn)矩電動機(jī)的形狀提供用于旋轉(zhuǎn)臺的直接驅(qū)動作為機(jī)器床設(shè)計的可能性，且改變的導(dǎo)引件布置使得可能在不導(dǎo)致不合意的彎曲度的情況下使臺轉(zhuǎn)動。本發(fā)明的目的還在于呈龍門構(gòu)造式樣的機(jī)床，其中機(jī)架具有兩個側(cè)壁和在其上的在Y坐標(biāo)軸方向上延伸的兩個直線導(dǎo)引件。在這些直線導(dǎo)引件上，安置橫向滑動件以便可在Y方向上由電動機(jī)移位，在所述橫向滑動件上導(dǎo)引縱向滑動件，所述縱向滑動件包含可在其上垂直移位的加工單元。橫向滑動件的面邊緣分別與X坐標(biāo)軸和與機(jī)架的橫垂直平面成銳角而斜對地延伸。此外，機(jī)架的一個側(cè)壁比另一面壁短，進(jìn)而形成分別對機(jī)器的工件臺和工作區(qū)域的擴(kuò)大接近。為了獲得改善的導(dǎo)引，橫向滑動件在平面圖中具有梯形形狀。即使在如此實(shí)現(xiàn)的機(jī)床中，也可使用不同的工件安裝單元，例如上文提到的轉(zhuǎn)動/旋轉(zhuǎn)工件臺。特定來說，通過將各種工件安裝單元或工件轉(zhuǎn)動/旋轉(zhuǎn)臺與龍門構(gòu)造式樣組合，這還可在符合以根據(jù)本發(fā)明的上述方式修改的龍門概念的機(jī)器中實(shí)現(xiàn)。


在下文中，將通過參看圖式詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中
圖Ia到圖Ic示意性地a)在立體視圖中、b)在正視圖中和c)在平面圖中展示發(fā)明性機(jī)床的第一實(shí)施例；
圖2a和圖2b示意性地a)在立體視圖中和b)在平面圖中展示發(fā)明性機(jī)床的另一實(shí)施
例；
圖3到圖6在示意性立體視圖中展示發(fā)明性機(jī)床的其它實(shí)施例，包括呈各種布置的轉(zhuǎn)動/旋轉(zhuǎn)工件臺；
圖7在示意性表示中展示發(fā)明性機(jī)床的另一實(shí)施例，其包括剛性控制臺工件臺和可在三個直線軸和兩個旋轉(zhuǎn)軸上移動的加工單元；以及
圖8展示發(fā)明性機(jī)床的刀具安裝單元的另一實(shí)施例，其在此情況下實(shí)現(xiàn)為集成于轉(zhuǎn)動控制臺中的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動卡盤。
具體實(shí)施例方式，在圖1各種視圖中所示的機(jī)床是以龍門構(gòu)造式樣來實(shí)施，且包括程序控制單元 (未圖示)以及例如刀具改變器和其它額外單元。機(jī)架1優(yōu)選以一體構(gòu)造式樣實(shí)現(xiàn)，以便實(shí)現(xiàn)所需的高剛性。兩個側(cè)壁2、3平行于Y坐標(biāo)軸而延伸，且在其頂部側(cè)上承載水平導(dǎo)軌4、 5作為用于橫向滑動件6的直線導(dǎo)引件的部分，可經(jīng)由導(dǎo)引靴7、8在導(dǎo)軌4、5上移位地導(dǎo)引橫向滑動件6。包括軸驅(qū)動器的電動機(jī)或直線電動機(jī)用作用于橫向滑動件6的移位移動的驅(qū)動器，從而形成跨越兩個側(cè)壁2、3的十字頭。在橫向滑動件6的面上，借助于電動化驅(qū)動單元12在兩個垂直間隔開的導(dǎo)軌9、10中導(dǎo)引滑動件11，以便可水平且橫向于兩個導(dǎo)軌4、 5而移位。垂直滑動件13可通過電動機(jī)在滑動件11前部上的垂直直線導(dǎo)引件上移位，所述垂直滑動件13承載包含工作軸15的加工單元14。根據(jù)本發(fā)明的特征，圖Ia中機(jī)架1的面對觀看者的側(cè)壁3比相對側(cè)壁2短。此外， 兩個側(cè)壁2、3上的頂部側(cè)上的直線導(dǎo)引件的兩個導(dǎo)軌4、5分別與機(jī)架1的垂直縱向平面V 和Y坐標(biāo)軸成約15°到45°的銳角a而對準(zhǔn)，如圖Ic所示。機(jī)架的基座由機(jī)器床18形成，機(jī)器床18以平坦盤的形狀在后壁16與兩個側(cè)壁2、 3之間延伸到兩個側(cè)壁的前端且被升高邊緣17包圍。此盤型床18不僅充當(dāng)尺寸上剛性的支撐件且穩(wěn)固地(視情況一體地)連接側(cè)壁2和3，而且可形成用于切屑和操作液體的儲存池。此盤型床18在兩側(cè)和在前部由連續(xù)的升高邊緣17界定。側(cè)壁和前部邊緣通過足部支撐于底部上(未圖示)。在如圖示的實(shí)施例中，支座19安置于床18上，所述支座穩(wěn)固地連接到較長側(cè)壁2、后壁16以及床狀底部18。指向內(nèi)的凹口 21形成于較長側(cè)壁2的上部加厚端部20下方。支座19具有以35°到60°的角度指向前上方進(jìn)入機(jī)架1的內(nèi)部空間中的傾斜表面23，所述傾斜表面23是用于支撐作為控制臺25的一部分的環(huán)形盤狀控制臺足部M以使得其可被電動機(jī)旋轉(zhuǎn)的支撐表面。在此控制臺25的突出支撐臂沈上，旋轉(zhuǎn)臺27安裝到頂部側(cè)且工件卡緊板觀安裝到旋轉(zhuǎn)臺。在支撐臂沈的內(nèi)部空間中且至少部分也在旋轉(zhuǎn)臺 27中，可安裝驅(qū)動電動機(jī)(例如大功率轉(zhuǎn)矩電動機(jī))，其使包含卡緊板觀和安裝于其上的工件的旋轉(zhuǎn)臺27旋轉(zhuǎn)，且還可將其有效地鎖定。對于此控制臺概念，將電驅(qū)動電動機(jī)實(shí)現(xiàn)為大功率轉(zhuǎn)矩電動機(jī)(可帶來足夠的總體高度)的可能性是特定優(yōu)點(diǎn)。因此，通過使用所示的控制臺概念，可在同一次夾持中對工件執(zhí)行銑削以及車削操作，且具有足夠高的切削性能。與常規(guī)相當(dāng)?shù)臋C(jī)器相比，呈龍門構(gòu)造式樣的發(fā)明性機(jī)床的上述實(shí)施例具有相當(dāng)大的擴(kuò)大的接近區(qū)域，其在圖Ic中由以虛線和點(diǎn)展示的弧繪出輪廓。如圖示，此接近區(qū)域在側(cè)壁2、3的前部的兩個面邊緣之間延伸。根據(jù)本發(fā)明，通過在不影響龍門構(gòu)造式樣的其它優(yōu)點(diǎn)(例如機(jī)床的高穩(wěn)定性和加工精確性)的情況下，相對于另一側(cè)壁2縮短一個側(cè)壁3且與其組合地通過相對于垂直面V斜對地定位導(dǎo)軌4、5來實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大。此外，可從圖Ic得到的此實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是平面圖中的十字頭狀橫向滑動件6具有梯形的形狀，且此梯形橫向滑動件6的較長支撐側(cè)(圖Ic中的左側(cè)支撐側(cè))具有比在平面圖中為矩形的常規(guī)滑動件大得多的導(dǎo)引長度。因此，實(shí)現(xiàn)了橫向滑動件和機(jī)械上且功能上耦合到橫向滑動件的其它滑動件的大大改善的導(dǎo)引穩(wěn)定性和彎曲剛性。
關(guān)于其技術(shù)概念，呈龍門構(gòu)造式樣的圖2a、圖2b所示的機(jī)床對應(yīng)于圖1的實(shí)施例。 因此，圖2的實(shí)施例中的相同或功能上相似的組件由與圖1的實(shí)施例中相同的參考標(biāo)號表
示 ο根據(jù)圖2a，機(jī)架1包括平行的兩個側(cè)壁32、33，其通過前部部分的升高邊緣17經(jīng)由面上的壁肩部在前部處彼此連接，升高邊緣17與側(cè)壁32、33相比較低。兩個導(dǎo)軌34、35 安裝到兩個側(cè)壁32、33的頂部表面，每一導(dǎo)軌在此實(shí)施例中在垂直中心平面V且因此在Y 坐標(biāo)軸的方向上平行于側(cè)壁的縱向方向而延伸。橫向滑動件36經(jīng)導(dǎo)引以便可通過電動機(jī)在這兩個導(dǎo)軌34、35上在Y坐標(biāo)軸方向上移位，在橫向滑動件36的面上(如圖1的實(shí)施例中)借助于電動機(jī)驅(qū)動器12可移位地安置滑動件11，且將包含加工單元14、15的垂直滑動件13可移位地安置在滑動件上。在此實(shí)施例中，支座19也安置于機(jī)架1的底部上，所述支座與圖Ia中的后側(cè)壁32和機(jī)架的后壁16 —體形成或穩(wěn)固地連接。如上文通過參看圖Ia 和圖Ib且含有在其中指示的組件24到28所描述，轉(zhuǎn)動/旋轉(zhuǎn)工件臺安裝到此支座19的傾斜表面。支座19的此傾斜表面的斜角可在35°到60°的范圍內(nèi)。此斜角的確定是基于支座19在側(cè)壁之間的區(qū)域中的位置和對準(zhǔn)，即，支座19的例如用于在過度傾斜位置中進(jìn)行加工的中心或橫向偏移位置和/或?qū)?zhǔn)。如可特定從圖2b的平面圖了解，在此實(shí)施例中，橫向滑動件36也具有梯形形狀， 其中其較長支撐側(cè)經(jīng)由對應(yīng)間隔開的靴而擱置于左導(dǎo)軌上，且其較短支撐側(cè)擱置于右導(dǎo)軌上。由于兩個導(dǎo)軌均平行于Y坐標(biāo)軸而對準(zhǔn)，因此梯形橫向滑動件36的移動還在Y軸的方向上前進(jìn)。而且在此實(shí)施例中，右側(cè)壁33在前部處與左側(cè)壁32相比較短，使得在前部以一角度從右側(cè)得到分別對機(jī)器的工件臺和工作區(qū)域的擴(kuò)大接近區(qū)域，其使得較容易通過機(jī)械加載裝置來對臺進(jìn)行加載和卸載。此擴(kuò)大的接近區(qū)域的另一起因是橫向滑動件的梯形形狀，橫向滑動件的面邊緣與機(jī)架1的垂直中心平面V且因此與Y坐標(biāo)軸成15°到45°的銳角b而延伸。因此，兩個導(dǎo)軌9、10也在橫向滑動件36的前部處與中心平面V成角度b對準(zhǔn)。橫向滑動件36的后面邊緣38與中心平面V且因此還與Y坐標(biāo)軸斜對地延伸，如圖2b 所示。橫向滑動件36的兩個側(cè)向邊緣39、40在Y坐標(biāo)軸的方向上平行于兩個導(dǎo)軌34、35 而延伸。為了實(shí)現(xiàn)有效的導(dǎo)引，橫向滑動件36的較長側(cè)39經(jīng)由兩個或兩個以上導(dǎo)引靴支撐于導(dǎo)軌34上，其中可僅經(jīng)由右導(dǎo)軌35上的一個(或視情況兩個)導(dǎo)軌來提供對橫向滑動件36的較窄右側(cè)40的支撐。在其技術(shù)概念方面，圖3到圖6中說明的發(fā)明性機(jī)床的實(shí)施例對應(yīng)于圖1的實(shí)施例，尤其是相對于安裝到側(cè)壁的頂部側(cè)的兩個導(dǎo)軌4、5的傾斜對準(zhǔn)且因此還相對于橫向滑動件6，然而其中，圖2a、圖2b所示的技術(shù)概念也可應(yīng)用于這些實(shí)施例。在圖3到圖6的實(shí)施例中，在相應(yīng)機(jī)架中分別實(shí)現(xiàn)為轉(zhuǎn)動/旋轉(zhuǎn)臺的工件安裝單元的定位與圖1的實(shí)施例不同。在圖3的實(shí)施例中，機(jī)架的兩個側(cè)壁2、3平行于框架的垂直平面且因此還平行于Y 坐標(biāo)軸而對準(zhǔn)，而安裝到其頂部側(cè)的導(dǎo)軌4、5以圖Ic所示的角度a延伸。因此，在平面圖中為梯形的橫向滑動件6和包含連接到橫向滑動件的軸15的加工單元13也在導(dǎo)軌4、5上移動。在圖3的此實(shí)施例中，工件安裝構(gòu)造并未如圖1的實(shí)施例中那樣支撐于底部側(cè)支座的頂部傾斜表面上，而是控制臺25的圓盤形足部24通過使用合適的支承布置(未圖示)而可旋轉(zhuǎn)地支撐于在側(cè)壁2的內(nèi)表面上提供的凹口 45中。在側(cè)壁2內(nèi)，可安裝用于容納軸向、徑向和傾斜負(fù)載的合適支承部件以及例如齒輪電動機(jī)或電直接驅(qū)動器等合適驅(qū)動單元。EP 835 708 Bl以及DE 102 59 215 Al中描述同一類型的工件轉(zhuǎn)動/旋轉(zhuǎn)臺的實(shí)施例。然而， 這些已知的臺構(gòu)造由于操作和空間原因而先前未在龍門構(gòu)造式樣的機(jī)床中使用。圖4的實(shí)施例與圖3的實(shí)施例的不同之處僅在于工件安裝單元M到28安置且支撐于機(jī)架2的垂直后壁16中，以便可由電動機(jī)旋轉(zhuǎn)?？尚D(zhuǎn)控制臺足部M在機(jī)架的后壁 16中的布置尤其有利于切削，因?yàn)楸苊饬酥匾獏^(qū)域中的切屑累積。除此之外，特定來說，可使用分別用于工件安裝單元的控制臺25及其控制臺足部M的大功率驅(qū)動系統(tǒng)和穩(wěn)定軸承，因?yàn)檫@些系統(tǒng)可伸出到機(jī)架2的后部。圖5的實(shí)施例盡可能地對應(yīng)于圖3的實(shí)施例，尤其是在包含導(dǎo)軌4、5的側(cè)壁2、3 的布置和包含工作軸15的滑動件布置6、11、13方面。在此實(shí)施例中，工件安裝單元M到 28還定位于機(jī)架的側(cè)壁2上或側(cè)壁2中。然而在此實(shí)施例中，腔48形成于側(cè)壁2的壁表面上，指向內(nèi)部空間中，所述腔具有與垂直面成銳角傾斜的底部49以作為用于控制臺足部50 的支撐表面。在此實(shí)施例中，分別對工作軸15下方的工件臺觀和工作區(qū)域的特別大的接近區(qū)域是優(yōu)點(diǎn)。此工件安裝單元M到觀和包含其底部49的腔48也可安置于機(jī)架的隅角區(qū)域中，即，側(cè)壁2到后壁16中的過渡區(qū)域中，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)過度傾斜的加工操作。在圖6中所示的實(shí)施例中，使用根據(jù)圖5的工件安裝單元，然而，其安置于機(jī)架的后壁16的下部部分處的傾斜表面51上。圖7的實(shí)施例也是龍門設(shè)計的機(jī)床，其包括對應(yīng)于圖1的實(shí)施例的機(jī)架1和相關(guān)聯(lián)的滑動件構(gòu)造6到13。然而，在圖7的實(shí)施例中，工件安裝單元包含固定工件臺54，固定工件臺M安置于固定到框架后壁16的控制臺55上。在垂直滑動件56的下端處，安置轉(zhuǎn)動/旋轉(zhuǎn)頭部57作為加工單元，其可圍繞垂直軸58旋轉(zhuǎn)。雙臂叉59可通過電動機(jī)而圍繞垂直軸58移位。容納工作軸62的旋轉(zhuǎn)頭部60支撐于叉59的兩個臂之間，使得其可圍繞水平軸61轉(zhuǎn)動。通過使用此機(jī)床，由于加工頭部60的旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)動選擇，對工件的5軸加工也是可能的。龍門構(gòu)造式樣以及對工件臺M的擴(kuò)大接近的優(yōu)點(diǎn)也是此機(jī)器的特定特征。在圖1到圖7的實(shí)施例中，工件安裝單元分別實(shí)現(xiàn)為轉(zhuǎn)動/旋轉(zhuǎn)臺，其實(shí)現(xiàn)對工件的5軸加工的可能性。依據(jù)相應(yīng)支承布置的驅(qū)動性能和穩(wěn)定性，還可能在同一次夾持中以相當(dāng)大的切削性能對工件執(zhí)行轉(zhuǎn)動操作。圖8說明另一工件安裝單元，其包括控制臺25，控制臺25可在45°支撐平面上旋轉(zhuǎn)且包含圓環(huán)形支撐足部M。替代于上述實(shí)施例中使用的用于固定工件的臺板28，圖8的實(shí)施例提供卡盤65，其中可夾持圓柱形或條形工件以用于車削和/或銑削加工。本發(fā)明不限于上述實(shí)施例。特定來說，各種實(shí)施例的個別特征可彼此組合。除此之外，如圖2a、圖2b和上文所述的發(fā)明性機(jī)床的技術(shù)概念也可應(yīng)用于圖1和圖3到圖7中所說明的機(jī)器實(shí)施例。
1權(quán)利要求
1.一種機(jī)床，其包括機(jī)架(1)，其具有包含頂部側(cè)水平直線導(dǎo)引件(4、5)的尺寸上剛性側(cè)壁(2、3)， 復(fù)合滑動件(6、11)，其在所述側(cè)壁(2、3)的所述直線導(dǎo)引件(4、5)上可移動，在所述復(fù)合滑動件(6、11)的前部上導(dǎo)引包括軸頭部(15)的加工單元(14)，以便使所述加工單元 (14)可垂直移位，以及工件安裝單元( 到觀)，其安置于所述側(cè)壁(2、3)之間的空間中， 所述機(jī)床特征在于所述機(jī)架(1)的所述側(cè)壁(2、3)上的所述直線導(dǎo)引件(4、5)與所述機(jī)架(1)的垂直中心平面(V)成銳角a而對準(zhǔn)，且一個側(cè)壁(3)在前部處比另一側(cè)壁(2)短以用于形成對工作區(qū)域的擴(kuò)大接近。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的機(jī)床， 其特征在于所述兩個直線導(dǎo)引件(4、5)平行于所述機(jī)架的所述垂直中心平面V且因此平行于Y坐標(biāo)軸而延伸，橫向滑動件(36)的向前面邊緣(37)與所述機(jī)架(1)的橫向垂直平面成銳角且因此與 X坐標(biāo)軸成銳角而斜對地延伸，且所述機(jī)架的一個側(cè)壁(33)比另一側(cè)壁(32)短，進(jìn)而形成分別對所述機(jī)器的所述工件臺(28)和所述工作區(qū)域的擴(kuò)大接近。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)床， 其特征在于所述機(jī)架具有床狀基座(17)，所述床狀基座(17)包括連續(xù)床(18)以及穩(wěn)固地連接到側(cè)壁(2、3 ；32、33)和所述基座(17)的尺寸上穩(wěn)定的后壁(16)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的機(jī)床， 其特征在于所述床狀基座(17)界定作為切屑收集裝置的底盤。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的機(jī)床， 其特征在于在平面圖中，可移位地支撐于所述兩個直線導(dǎo)引件(4、5 ；34、35)上的所述橫向滑動件 (6、36)具有梯形形狀，所述橫向滑動件(6、36)的較短支承側(cè)屬于所述較短側(cè)壁(3、33)，且所述橫向滑動件(6、36)的較長支承側(cè)屬于所述較長側(cè)壁(2、32)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求3到5中任一權(quán)利要求所述的機(jī)床， 其特征在于所述梯形橫向滑動件(6)的所述面邊緣與所述導(dǎo)軌(4、5)成直角且因此與所述機(jī)架 (1)的所述垂直中心平面(V)成銳角而斜對地延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求2到5中任一權(quán)利要求所述的機(jī)床， 其特征在于所述橫向滑動件(36)的所述面邊緣(37)與所述導(dǎo)軌(34、35)成銳角b且因此與所述機(jī)架(1)的所述垂直中心平面(V)成銳角b斜對地延伸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)床，其特征在于所述工件安裝單元( 到28)經(jīng)實(shí)現(xiàn)為轉(zhuǎn)動/旋轉(zhuǎn)臺，且具有形成用于工件旋轉(zhuǎn)臺 (28)的有角度支撐件的轉(zhuǎn)動控制臺(25)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)床， 其特征在于所述控制臺(25)可通過電動機(jī)而圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，且含有能夠使所述旋轉(zhuǎn)臺 (28)圍繞第二旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的集成的驅(qū)動電動機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9中任一權(quán)利要求所述的機(jī)床， 其特征在于所述旋轉(zhuǎn)臺(28)的所述控制臺(25)經(jīng)支撐且固持于所述機(jī)架(1)的側(cè)壁(2)中或側(cè)壁(2)上或者所述后壁(16)上，使得所述控制臺(25)可借助于其控制臺足部(24)而圍繞所述第一旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的機(jī)床， 其特征在于在所述機(jī)架(1)的所述一個側(cè)壁(2、3)中或所述后壁(16)中，安置朝向所述工作區(qū)域開放的凹口(45)，其中所述控制臺(25)的所述圓盤形足部(24)支撐于支承布置上以便可由電動機(jī)旋轉(zhuǎn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的機(jī)床， 其特征在于所述支承布置具有支承軸頸或嚙合于中空圓柱體的軸向/徑向軸承。
13.根據(jù)權(quán)利要求10到12中任一權(quán)利要求所述的機(jī)床， 其特征在于具有傾斜底部(49)的腔(48)形成于所述一個側(cè)壁(2)中或所述后壁(16)中，以作為用于支撐所述控制臺足部(50)的傾斜支撐表面。
14.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的機(jī)床， 其特征在于所述機(jī)架(1)具有床狀底部(18)，在所述床狀底部(18)上提供支座(19)以作為用于所述工件安裝單元(24到觀)的所述控制臺(25)的支撐件。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的機(jī)床， 其特征在于所述支座(19 )具有傾斜表面(23 )，所述傾斜表面(23 )形成用于所述控制臺(25 )的所述可旋轉(zhuǎn)控制臺足部(24)的支撐表面。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的機(jī)床， 其特征在于所述支座(19)穩(wěn)固地連接到所述機(jī)架的所述底部(18)和至少一個壁(2、3、16)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14到16中任一權(quán)利要求所述的機(jī)床， 其特征在于所述支座(19)安置于所述機(jī)架(1)的隅角區(qū)域中，其中所述支撐表面(23)指向向前內(nèi)部空間中。
18.根據(jù)權(quán)利要求1到17中任一權(quán)利要求所述的機(jī)床，其特征在于所述工件安裝單元具有卡盤(65 )來代替工件旋轉(zhuǎn)臺(28 )。
19.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一權(quán)利要求所述的機(jī)床，其特征在于所述加工單元含有包括集成的電動機(jī)軸(62 )的轉(zhuǎn)動/旋轉(zhuǎn)頭部(57 )，且所述工件安裝單元是固定工件臺(54)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的機(jī)床，其特征在于所述轉(zhuǎn)動/旋轉(zhuǎn)頭部(57)具有可圍繞垂直軸(58)旋轉(zhuǎn)的叉(59)，承載所述工作軸 (62)的旋轉(zhuǎn)頭部(60)支撐在所述叉(59)的兩個臂之間以便由電動機(jī)轉(zhuǎn)動。
21.一種機(jī)床，其包括機(jī)架(1)，其具有包含頂部側(cè)水平直線導(dǎo)引件(4、5)的尺寸上剛性側(cè)壁(2、3);復(fù)合滑動件(6、11)，其在所述側(cè)壁(2、3)的所述直線導(dǎo)引件(4、5)上可移位， 在所述復(fù)合滑動件(6、11)的前部上導(dǎo)引包括軸頭部(15)的加工單元(14)，以便使所述加工單元(14)可垂直移位；以及工件安裝單元( 到觀)，其安置于所述側(cè)壁(2、3)之間的空間中，所述機(jī)床特征在于所述機(jī)架(1)的所述側(cè)壁(2、3)上的所述直線導(dǎo)引件(4、5)與所述機(jī)架(1)的垂直中心平面(V)成銳角a而對準(zhǔn)，一個側(cè)壁(3)在前部處比另一側(cè)壁(2)短以用于形成對工作區(qū)域的擴(kuò)大接近，所述工件安裝單元( 到28)經(jīng)實(shí)現(xiàn)為轉(zhuǎn)動/旋轉(zhuǎn)臺，且具有形成用于工件旋轉(zhuǎn)臺(28)的有角度支撐件的轉(zhuǎn)動控制臺(25)，且所述控制臺(25)可通過電動機(jī)而圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，且所述控制臺(25)含有可使所述旋轉(zhuǎn)臺(28)圍繞第二旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的經(jīng)安裝的驅(qū)動電動機(jī)。
22.—種機(jī)床，其包括機(jī)架(1)，其具有包含頂部側(cè)水平直線導(dǎo)引件(4、5)的尺寸上剛性側(cè)壁(2、3);復(fù)合滑動件(6、11)，其在所述側(cè)壁(2、3)的所述直線導(dǎo)引件(4、5)上可移位， 在所述復(fù)合滑動件(6、11)的前部上導(dǎo)引包括軸頭部(15)的加工單元(14)，以便使所述加工單元(14)可垂直移位；以及工件安裝單元(24到觀)，其安置于所述側(cè)壁(2、3)之間的空間中，所述機(jī)床特征在于所述兩個直線導(dǎo)引件(4、5)平行于所述機(jī)架的所述垂直中心平面V且因此平行于Y坐標(biāo)軸而延伸，橫向滑動件(36)的面邊緣(37)與所述機(jī)架(1)的橫向垂直平面成銳角且因此與X坐標(biāo)軸成銳角斜對地延伸，所述機(jī)架的一個側(cè)壁(33)比另一側(cè)壁(32)短，進(jìn)而形成分別對所述機(jī)器的所述工件臺(28)和所述工作區(qū)域的擴(kuò)大接近，所述工件安裝單元(M到 28)經(jīng)實(shí)現(xiàn)為轉(zhuǎn)動/旋轉(zhuǎn)臺，且具有形成用于工件旋轉(zhuǎn)臺(28)的有角度支撐件的轉(zhuǎn)動控制臺(25)，且所述控制臺(25)可通過電動機(jī)而圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，且所述控制臺(25)含有可使所述旋轉(zhuǎn)臺(28)圍繞第二旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的經(jīng)安裝的驅(qū)動電動機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)床，其包括機(jī)架(1)，其具有包含頂部側(cè)水平導(dǎo)軌(4、5)的尺寸上剛性側(cè)壁(2、3)；復(fù)合滑動件(6、11)，其在所述側(cè)壁的所述導(dǎo)軌(4、5)之中或之上可移位，在所述復(fù)合滑動件(6、11)的前部上導(dǎo)引包括軸頭部(15)的加工單元(14)，以便使所述加工單元(14)可垂直移位；以及工件安裝單元(24到28)，其安置于所述側(cè)壁之間的空間中，所述工件安裝單元可具有工件臺(28)或工件卡緊裝置。為了形成對所述機(jī)床的所述工作區(qū)域的擴(kuò)大接近，一個側(cè)壁(3)在前部處比另一側(cè)壁(2)短，且安裝到所述機(jī)架(1)的所述側(cè)壁(2、3)的所述直線導(dǎo)引件或?qū)к?4、5)與所述機(jī)架(1)的所述垂直中心平面成銳角a而對準(zhǔn)。
文檔編號B23Q1/28GK102152128SQ20111002182
公開日2011年8月17日 申請日期2011年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者烏多·圖爾曼, 馬蒂亞斯·布蘭德 申請人:德克爾·馬霍·澤巴赫有限責(zé)任公司