一种机床组件的制作方法

文档序号:3006933阅读:213来源:国知局
专利名称:一种机床组件的制作方法
技术领域
本发明涉及一种机床,更具体地涉及一种可以在不同位置上操作的机床组件。


图1到3中以标号10显示了一种传统的机床结构。机床10包括基座12,其顶面14可支撑机床部件,在这里是指工件夹具16和加工组件18,可以对工件夹具16上的工件20进行加工。
在设计机床部件16,18的基座12时,需要考虑多方面的情况。首先,如双向箭头24所示的顶面14相对于底面22的高度通常应和如双向箭头26所示的操作者28的腰部高度相适应。因此,由于此高度要求,基座12需具有很大的质量。由于基座12通常由导热材料制成,其质量越大,在操作中的贮存的热量也越多,基座也越容易产生热变形。在图3中以虚线12示意性地显示了由于热变形导致的基座12两端部可能的偏斜。基座的任何偏斜都可能导致协同操作的工件夹具16和加工组件18之间无法对准,这会影响所有加工操作的精度。
这种传统的机床10通常以金字塔的形式建造以保持稳定性。这就是说,机床10的整体稳定性是由部件堆积形成并维持的,如箭头30所示,就象从下到上放置重量越来越小的方块一样。此结构可以在这种系统中达到稳定性,属于开环系统。
如图3所示,开环系统是一个操作部件和基座在结构上不连续的系统。在图3中可以看到,加工组件18具有一悬臂工作端32,其可对由工件夹具16悬臂地支撑的工件20进行加工。因此,结构环路在加工组件18和工件夹具16之间不连续,如箭头34所示。因此,基座12的任何变形都会引起工件夹具16和加工组件18重新定位,这样就可能影响所有加工操作的精度。相似地,工件夹具16和加工组件18之间的任何相对运动和相对基座12的任何运动也都会导致相同的结果。
在一种结构形式中,第一和第二端部支撑件为碟形件的形式,所述至少一个加强件具有第一伸长杆的形状。
伸长杆可穿过第一和第二端部支撑件的至少一个延伸。
机架还可包括第二伸长杆,第一和第二伸长杆都具有一定的长度,第一和第二伸长杆在长度方向上基本平行。
机架还可包括第三伸长杆。
机架还可包括和第一伸长杆相连接的第三碟形件。
所述至少一个加强件具有第一伸长板的形式。
机架还可包括和第一和第二端部支撑件相连接的第二伸长板。
第一伸长杆可包括第一和第二连接部分。
第一和第二连接部分可以套叠地延伸。
在一种结构形式中,第一连接部分具有环形的内表面,而第二连接部分具有环形的外表面,所述的至少一个加强件包括一楔形组件,其中第一楔形件位于第一连接部分的环形内表面和第二连接部分的环形外表面之间。
楔形组件还可包括位于第一连接部分的环形内表面和第二连接部分的环形外表面之间的第二楔形件。
第一和第二楔形件可以直接地相互作用。
第二楔形件可以和第二连接部分以螺纹相接合。
楔形组件还可包括一楔形再定位件,其可以插入第一连接部分中并对第一和第二楔形件中的至少一个进行重新定位。
在一种结构形式中,第一连接部分具有一端部,楔形再定位件具有和第一连接部分的端部相邻接的台肩,以限制楔形再定位件运动到第一连接部分中。
第一伸长杆可具有一通道。
控制温度的液体可以在第一伸长杆的通道内流动。
在一种结构形式中,第一伸长杆在其长度方向上的横截面形状基本上为圆形。
这种横截面形状可以是非圆形或多边形。
在一种结构形式中,第一和第二端部支撑件都具有一碟形件,其周边基本为圆形。
端部支撑件的周边可以为方形。
在一种结构形式中,周边上设有相隔开的凸块,所述周边通过放置机床组件的基座而连接在一起。
第一和第二端部支撑件的周边形状基本上相同。
在一种结构形式中,第一和第二端部支撑件和所述至少一个加强件一起形成了一个笼式工作空间,所述至少一个加工组件可在此空间中进行加工操作。
在一种结构形式中,第一和第二端部支撑件具有形成工作空间边界的第一和第二端部表面,在第一端部表面上安装了所述至少一个加工组件。
在一种结构形式中,第一端部支撑件的第一和第二相对侧面具有相对的第一和第二表面,工件夹具位于第一端支撑件的第一侧面,而所述至少一个加工组件位于第一端支撑件的第二侧面。
第一端部支撑件可具有一开口,工件夹具所夹持的工件即从中穿过并由所述至少一个加工组件对其进行加工。
在一种结构形式中,机架、工件夹具和所述至少一个加工组件形成了一个机床单元,可以在任何位置上进行加工。
在一种结构形式中,机架形成了一个可导向控制温度的液体的运动的通道。
在一种结构形式中,所述至少一个加强件具有一个第一伸长中空杆,机架具有一个在第一和第二端部支撑件之间延伸的第二伸长中空杆,在第一和第二伸长中空杆中形成了控制温度的液体的通道。
通道可以是连续的,使得控制温度的液体可循环流动。
还设置了泵使控制温度的液体能在通道内循环流动。
机床组件还可包括在通道内流动的控制温度的液体。
本发明还涉及一种基座和第一机床组件的组合装置,第一机床组件放置在基座上比支撑底面高的加工位置上,其结构如上所述。
此组合装置还可包括第二机床组件,其与放置在基座上比支撑底面更高的加工位置上的第一机床组件基本上相同,这样第一和第二机床组件可以同时进行加工操作。
基座上可以形成一容槽,用于收集加工操作中产生的工件切屑和切削液。
基座可以具有用于第一和第二机床组件的台阶形表面。
第一和第二机床组件的端部支撑件可以由基座直接支撑。
在一种结构形式中,第一和第二机床组件上的所述至少一个加强件并不和基座直接接合。
第一和第二机床组件上的端部支撑件都具有基本为圆形的周边表面。
在基座与第一和第二机床组件上的至少一个端部支撑件之间设有连接件,可以使第一和第二机床组件保持在基座的加工位置上。
基座可包括具有多个隔室的机架,每一隔室的形状都可容纳和第一机床组件基本相同的机床组件。
本发明还涉及一种机床组件,其具有一机架、一工件夹具以及至少一个加工组件,加工组件可以对处于工件夹具的加工位置上的工件进行加工。机架上形成了一个具有外表面的笼状隔室,其可以允许机床组件单元的外表面的不同部分放置在支撑面上,这样处于不同的位置的机床组件可以进行加工操作。
在一种结构形式中,机架具有纵轴,机架外表面基本上完全地绕纵轴延伸。
机架还包括第一和第二端部支撑件,以及在第一和第二端部支撑件之间延伸的至少一个加强件,从而可以在括第一和第二端部支撑件之间保持所需的操作关系。
在一种结构形式中,机架具有一中心纵轴,还包括在第一和第二端部支撑件之间延伸的第二加强件。从中心轴延伸到第一和第二加强件的第一直线和第二直线之间形成了至少90°的夹角。在一种结构形式中,此夹角为120°。
在一种结构形式中,机架具有一中心纵轴,并包括在第一和第二端部支撑件之间延伸的第二加强件,第一和第二端部支撑件都具有一伸长杆,第一和第二伸长杆相对于中心轴在直径上相对地放置。
在一种结构形式中,笼状隔室的外表面为圆形。或者,外表面可以是方形、圆柱形或其它形状。
图3和图2类似,示意性地显示了基座在某些操作条件下可能发生的偏斜;图4是根据本发明的机床组件的透视图,其包括具有端部支撑件和连接在端部支撑件之间的加强件的机架;图5是图4所示机床组件一个端部的局部放大透视图;图6是根据本发明的和图4相似的改进形式的机床组件;图7是和图6透视方向基本相同的图6所示机床组件的局部放大透视图;图8是从图6和7的另一侧看去的图6和7所示机床组件的局部透视图;图9是根据本发明的另一种改进形式的机床组件的透视图;图10是图9所示机床组件一个端部的机床零件的局部放大透视图;图11是图9和10所示机床组件的示意性平面图;图12是采用了伸长加强板的改进了的图9和10所示机床组件的透视图;图13是和图12相似的显示了加强板的改进形式的视图;图14到17是本发明机床组件采用的各种形状的加强件的透视图;图18到24是用于形成本发明机床组件的机架的各种形状的端部支撑件的透视图;图25是形成本发明机床组件的机架的两个加强件的局部剖视图,其中第一和第二加强件处于预装配位置;图26是和图25相似的视图,其中第一和第二加强件已装配好;图27是和图26相似的视图,其中第一和第二加强件已完全地脱离;图28是根据本发明的机床组件的一个改进形式的示意性平面图,包括了机床组件各零件的一个密封机架;
图29到31是如图28所示的密封机架的改进形式的透视图;图32是安装在一种基座上的图6到8所示的机床组件的透视图;图33是用于支撑多个本发明的机床组件的另一种形式的基座的透视图;图34是用于支撑多个本发明的机床组件的另一种形式的基座的透视图;图35是用于支撑多个本发明的机床组件的又一种形式的基座的透视图;和图36是冷却液可连续循环使用的本发明的机床组件的透视图。
在这里,“工件夹具”是指在加工操作时将工件物理性夹持住的结构。工件夹具可以在加工操作时将工件保持在一固定的位置,或者使工件运动,如绕某一轴旋转。在这里,“加工组件”是指可夹持能对工件进行加工的刀具的结构。刀具可以相对于运动的工件处于静止的位置,比如在车床中,或者是相对于静止或运动的工件处于运动的状态,比如在镗床中。虽然在这里为便于说明显示了具体的机床零件,但本发明实际上可用于所有具有协同操作的部件的机床,即具有工件夹具和加工组件的机床。
机架42包括相互隔开的碟形的第一和第二端部支撑件50,52,在第一和第二端部支撑件50,52之间延伸了至少一个加强件,在这里是4个加强件54,56,58,60,从而可保持第一和第二端部支撑件50,52之间所需的操作关系。
在此实施例中还包括第三和第四碟形端部支撑件62,64,加强件54,56,58,60同样在它们之间延伸,从而可类似地保持它们之间以及与第一和第二端部支撑件50,52之间所需的操作关系。
虽然图示的加强件54,56,58,60是连续地在第一、第二、第三、第四端部支撑件50,52,62,64之间延伸,但是也可以采用分开的加强件,它们只在相邻的端部支撑件50,52,62,64之间进行连接。
在此实施例中,相邻的端部支撑件50和52,50和62,62和64连同加强件54,56,58,60一起形成了单独的笼状空间/隔室66,68,70。
端部支撑件50,52,62,64和加强件54,56,58,60的整体设置形成了一个具有良好的结构完整性的笼式单元,可以保持机床零件之间,在这里是工件夹具44和加工组件46的相互对准。机床组件单元的结构完整性有助于形成一系列全面的闭环系统。例如,在端部支撑件50,62之间,端部支撑件和每一加强件54,56,58,60形成了三个不同方向的闭环。比如说,加强件54和端部支撑件50,62及加强件56形成了第一闭环,和端部支撑件50,62及加强件58形成了第二闭环,和端部支撑件50,62及加强件60形成了第三闭环。
在此实施例中,每一端部支撑件50,52,62,64具有周边72,74,76,78,每一周边72,74,76,78基本为圆形且直径相等。端部支撑件50,52,62,64相互连接,使得周边72,74,76,78一起形成了一个大致的圆柱形。
在此实施例中,每一加强件54,56,58,60都是伸长的中空杆。然而,加强件54,56,58,60也可以是实心结构。在此实施例中,加强件54,56,58,60在长度方向上基本相互平行,并平行于工件48的中心形成的中心加工轴线,加强件54,56,58,60完全地穿过每一端部支撑件50,52,62,64延伸。根据所限定的空间需要的大小和形状,加强件54,56,58,60可以不相互平行。加强件54,56,58,60可通过适当的方式固定在每一端部支撑件50,52,62,64上,例如焊接、粘结、螺纹连接或下述的结构。
工件夹具44通过基体80支撑在机架42上,基体80在加强件56,58之间延伸并围绕着每一加强件56,58。因此,通过基体80和每一加强件56,58以及端部支撑件50形成了另外的闭环。
端部支撑件50具有两相对的表面82,84。表面84形成了加工组件46的支撑件。在此实施例中,加工组件46包括一基体滑动件86,其可以沿着两个隔开的伸长导轨88,90在双向箭头92所示的方向上选择性地移动。此运动可以由驱动电机94来完成。基体滑动件86支撑了一个带有多个刀具98的第二滑动件96。第二滑动件96可以沿着两个伸长的平行导轨100,102在双向箭头104所示的方向上选择性地移动,双向箭头104所示的方向正交于双向箭头92所示的方向。第二滑动件的运动由驱动电机106来完成。
在此实施例中,工件48从起始位置通过端部支撑件64上的孔108、端部支撑件62上的孔110伸出并穿过工件夹具44。工件48的加工端112从端部支撑件50上的孔114中伸出,并穿过滑动件86,96,从而可对其进行加工。
根据工作空间/隔室66,68,70所需的大小,以及对支撑机床组件不同零件的安装表面的要求,端部支撑件50,52,62,64应相互隔开。
在图6到8中以标号120显示了根据本发明的另一种机床组件,其对图4和6所示的机床组件做了改进。机床组件120包括第一、第二、第三和第四碟形端部支撑件122,124,126,128,它们由伸长的平行加强件130,132,134,136连接,每一加强件均为具有圆形截面的中空杆。端部支撑件122,124的相对表面138,140限定了一工作空间/隔室142,工件的加工操作即在其中进行。
工件夹具144是一在自由端具有卡盘146的旋转主轴,其可支撑工件148进行旋转。工件夹具144的主体150由主体在其间延伸的端部支撑件124,126共同支撑。工件夹具144具有伸出到端部支撑件126,128之间的空间154内的轴152,这样便可和由电机158驱动的环形带156相接合。电机158具有安装件160,162,其相互隔开并分别连接在端部支撑件124,126上。
加工组件164安装在基体166上,基体166围绕并跨接在加强件132,134之间。在转塔刀架170上安装有多个加工刀具168,其可以绕轴172转动,从而将所需的刀具选择性地转动到加工位置。转塔刀架170安装在第一滑动件174上,第一滑动件174安装在第二滑动件176上,而第二滑动件176可滑动地安装在基体166上。第二滑动件176可以相对于基体166在双向箭头178的方向上移动,通常平行于卡盘146的旋转轴线180,此轴线形成了机床组件单元120的中心轴线。第一滑动件174可以在双向箭头182的方向上相对于第二滑动件176移动,双向箭头182的方向基本上正交于双向箭头178的方向。电机184可以沿轴线182推动第一滑动件174。可以用另一个单独的电机186在箭头178的方向上相对于基体166推动第二滑动件176。
也可以通过一个单独的电机188移动整个基体166来沿轴线180重新定位转塔刀架170。电机188可以驱动一个带有螺纹的零件190,如图8和图4的机床组件40上示意性所示,从而使机床组件120上的基体166和机床组件40上的基体80移动。
在图9和10中以标号194显示了根据本发明的另一种改进形式的机床组件。机床组件194具有机架42,其和图4和5所示的机床组件40上的机架42基本相同,不同之处在于工件夹具196和加工组件198的结构和安装位置不同。
工件夹具196包括位于端部支撑件50的表面82上的基体滑动件200,以及基体滑动件200上的第二滑动件202。基体滑动件200可以在双向箭头208所示的方向上沿伸长的平行导轨204,206移动。第二滑动件202可以在双向箭头214所示的方向上沿伸长的平行导轨210,212移动,双向箭头214所示的方向正交于双向箭头208所示的方向。基体滑动件200的运动由电机216来完成,而第二滑动件202的运动由电机218来完成。第二滑动件202上设有多个工件220,可以选择性地与加工组件198上的刀具222对齐。刀具222可以绕轴224旋转。
加工组件198具有安装在基体228上的主轴226,而基体228围绕并桥接在加强件56,58之间。基体228可以沿加强件56,58平行于中心加工轴线224滑动,这个运动是由位于端部支撑件62,64之间的空间/隔室70内的电机230来完成。
在图11中示意性地显示了机床组件194的平面图,其闭环由箭头232表示。图11所示的机床组件194是图10所示机床组件的改进形式,主要是工件夹具236的结构不同,其完全地从端部支撑件50上延伸出。所示的闭环有a)通过端部支撑件50、加强件56、端部支撑件62和加强件58;b)通过端部支撑件50、加强件56、基体228和加强件58;以及c)通过基体228、加强件56、端部支撑件62和加强件58。机床组件198对图9和10所示机床组件的做了进一步改进,即机床组件198的部件238可以在双向箭头242所示的方向上垂直于工件夹具236的中心轴240移动。
在图12中显示了图4和5所示机床40的改进形式。改进之处在于提供了另外的伸长加强件242,244,它们都是一伸长板。示例性的加强件242具有一主体246,其垂直于长度方向上的截面形状为W形。主体246的中心部分248绕着加强件54弯曲。端部体250和主体246一体形成,成为主体246的一部分,可方便加强件242和端部支撑件50,62的连接。螺纹固定件252穿过端部体250连接到每一端部支撑件50,62中。通过形成图示的主体246就形成了加强件244,此加强件244不必在端部支撑件50,62的周边72,76的上方径向地伸出。
加强件242,244还可以强化端部支撑件50,62之间的连接。虽然这里只提供了两个这样的加强件242,但也可以在加强件56,58的基础上加入另外的类似加强件,只要它们不干涉工件夹具44的基体80相对于机架42的运动。
在图13中显示了机床40上加强板254的另一个改进形式,其可以用加强件242,244代替,或与加强件一起使用。每一加强件254是一伸长板。板254设置在周边72,76上,并分别位于加强件54,56,58,60的位置。每一加强板254具有和周边72,76的形状一致的伸长体256,在其两相对的端部具有配合凸缘258,260。凸缘258,260通过螺纹固定件264连接到端部支撑件62,50的两相对端面262,84上。板254还可以强化机床组件单元40的整体结构。
在图14到17中显示了加强件54,56,58,60的各种横截面形状。这些形状只是示例性的,其它形状也同样有效。在图14中显示了圆形的横截面形状,和图4到13所示的一样。在图15中显示了方形的横截面形状,而在图16和17中分别显示了八边形和六边形的横截面形状。也可以采用其它多边形的形状。
在图18到24中显示了可以由端部支撑件50,52,62,64代替的各种端部支撑件的结构。每一端部支撑件266,268,270,272均为碟形并具有圆形周边274,276,278,280。每一端部支撑件266,268,270,272上设有一定数量的通孔282以容纳类似数量的加强件54,56,58,60,根据其通孔的数量,每一端部支撑件也互不相同。在图18中设有4个通孔282,而在图19到21中在端部支撑件268,270,272上分别设有8个、6个和5个通孔282。每种情况中的通孔282均和其各自的中心轴线284,286,288,290等距地隔开,通孔之间也绕着轴线284,286,288,290在圆周上等距地隔开。
如图20所示,从中心轴线288延伸到穿过通孔282的两个不同的加强件的线L1和L2形成了一个至少90°的夹角α,这样使组件单元具有所需的刚性,此夹角最好为120°。在此情况中,在直径方向上处于相对位置上的通孔282有助于组件单元的结构稳定性。
在图22到24中以标号292,294,296连续地显示了端部支撑件的另外三种形状。端部支撑件292具有矩形主体298,在主体298的四个角部均设有凸台300。每一凸台300具有容纳加强件54,56,58,60的通孔302。
端部支撑件294是一矩形主体302,其每一角部附近均设有通孔304。
端部支撑件296是一圆形主体306,沿其周边310等距地一体形成了凸台308。每一凸台308具有一通孔312,用于容纳加强件54,56,58,60。
每一端部292,294,296自身可以被支撑在一个平表面的四个不同的位置上,每一位置绕端部件292,294,296的中心轴线314,316,318相互之间旋转90°。这就允许机床组件单元可以定位在至少四个不同位置上,可方便堆叠,这一点将在下文中说明。
虽然这里所示的加强件54,56,58,60都是一根单独的杆,但每一加强件都可以制成多个部分,如图25到27所示的伸长加强件320。这种多段式结构便于端部支撑件的装配,在图25到27中显示了一个示例性的端部支撑件322以及相应的端部支撑件50,52,62,64。加强件320包括第一部分324以及和第一部分324相连的第二部分326。第一和第二连接部分324,326可以套叠地延伸。
在这种情况中,第二部分326在第一部分324内延伸,然而这种设置也可以反过来。第一部分324具有环形的内表面328,而第二部分具有环形的外表面330。
加强件320还包括一楔形组件331,其包括第一和第二环状的楔形件332,334,其处于第一部分的内表面328和第二部分326的外表面330之间。第二楔形件334与第一楔形件332的内部相配合,因此,第二楔形件334的楔形外表面336和第一楔形件332的楔形内表面338相邻接。通过将第一楔形件332从右向左在第二楔形件334上移动,楔形件332和334的有效组合直径(D)增加。
第二部分326有带有螺纹的直径较小的自由端340。第二楔形件334的内表面342具有相配合的螺纹,这样,较小直径的自由端340就可以螺旋地拧入第二楔形件334中。
为了连接两个部分324和326,第二楔形件334松散地拧在自由端340上,第一楔形件332围绕着第二楔形件334。然后第二部分326被推入到第一部分324中直到基本上处在所需的位置上。楔形件332,334的相对运动由楔形再定位件344完成,件344基本上为圆柱形,在其端部具有较大的凸缘346。选择内表面328的直径、外表面330的直径以及楔形再定位件344的环状壁348的厚度T,使得当第二部分326进入到第一部分324中时,在第二部分326的外表面330和第一部分324的内表面328之间存在间隙,此间隙足以较紧地容纳楔形再定位件344的环状壁348。
通过如图25到27所示地从右向左推动楔形再定位件344,楔形再定位件344的前缘350就可靠在第一楔形件332上。进一步推动楔形再定位件344,使得第一楔形件332也从右向左在第二楔形件334上移动,从而楔紧第一和第二部分324,326之间的连接。通过环形台肩352靠在第一部分324的边354上,可以限制楔形再定位件344在第一部分324内的运动。
由于第二部分326和第二楔形件334之间具有螺纹连接,第二部分326可以绕其中心轴356旋转,根据旋转方向可以将第二部分326推入到第一部分324中,或者将第二部分326完全地从第一部分324中脱开。
这种结构也可以通过其它的步骤来方便夹紧两个部分324,326。在图26所示状态中,第二部分326可以被如图示向右的牵拉作用拉出,使第二楔形件334相对于第一楔形件332向右运动,从而提高件332和334之间的楔紧力。此牵拉力可以由多个不同的装置357中的任何一个来完成,例如液压缸等。楔形组件331可以临时地连接到部分324上,或者被牵拉过程中从左到右的运动所阻挡。在操作中,第二部分326可以留在加强件320中作为它的一部分,或者被取下而由另一个具有所需大小和形状的零件所代替,取下的第二部分326可以上述方式再次使用。
拧入第二楔形件334中的第二部分326可以如图26所示从右向左运动,从而脱开楔形件332,334。
使用加强件320可以方便将加强件装到端部支撑件上。在和每一端部支撑件的连接中,即在加强件的两端以及所有加强件和端部支撑件之间的中间连接中都可以采用这种设置。
上面的介绍集中在采用加强件和端部支撑件来形成笼状单元。也可以通过其它结构来实现相同的闭环结构的稳定性。在图28中显示了一个示例性的基本封闭的机架358,其内腔360可容纳机床组件的各部件,包括工件夹具362和加工组件364。通过这种设置形成了围绕中心加工轴线366的基本连续的闭环。围绕在周边的机架358连同工件夹具362和加工组件364形成了一个结构稳定的单元,实际上可以在所有可能的位置上进行加工。
在图29到31中显示了利用图28所示机架358的原理而形成的各种机架结构。在图29中显示了圆形的机架368,在图30中显示了圆柱形的机架370,在图31中显示了方形/立方形的机架372。在机架上设有通向内腔380,382,384的入口374,376,378,用来安装标号386所示的机床零件,并可装卸工件。
所形成的机床组件单元可以在不同的位置上使用,并可堆叠在一起从而在一个较紧凑的空间里同时使用。下面将介绍示例性的机床组件单元120的各种设置。
在图32中,机床组件120安装在基座386上,基座386包括相隔开的立柱388,每一立柱都形成了朝上的表面392,394。立柱388,390通过横杆394隔开并保持所需的间距。通过将端部支撑件128放置在表面392上以及将端部支撑件122放置在表面394上,就可以将机床组件单元120安装在基座386上。立柱388,390可以适当地连接在端部支撑件128,122上,防止机床组件单元在基座表面392,394上发生不希望发生的旋转运动。
通过这种设置可以保持机床组件的结构完整性,如同一个和基座独立的单元。因此,基座不必制成具有较大的重量,就可以将机床组件120的高度升高到所需的操作者396的腰部高度。这样就使得传导到基座386中的热量减少。即使基座386由于某种原因确实发生了偏斜,也不会影响机床各零件的相互对准。
虽然基座386允许机床组件120进行一般的加工操作,但这种基座还可以方便从在线位置或加工位置上拆下的单个机床组件120的安装或维修。单个机床组件120可以在基座386的加工位置和临时位置之间由起重机或类似装置移动。
在图33中显示了由杆状件400连接而成并具有方形/立方形隔室402的基座398,这些隔室在水平方向和垂直方向上都相互间隔开。每一隔室402的大小均可宽松地容纳一个机床组件单元120。在每一隔室内都设有一具有朝上的表面408,410的端部平台404,406,用于支撑机床组件单元120的端部支撑件128,122。
基座398可以制成能容纳任何数量的不同机床组件单元120,其可以在隔室402中同时操作。这就利用了在许多加工设备中通常没有利用的垂直的空间。
在图34和35中分别以标号412和414显示了基座的其它改进形式。基座412具有带有容槽418的方形基体部分416,以及位于其座412上绕容槽418延伸的朝上的周边420。相隔开的平行的边缘部分422,424之间的距离等于机床组件单元120上的端部支撑件122,128之间的距离。因此,机床组件单元120可以由位于边缘422,424上的端部支撑件122,128支撑,并处于容槽418的上方。这样,润滑油和加工时产生的切屑可以由容槽418收集。
基座包括一倒Y形的机架426,其形成了可以支撑端部支撑件122,128的相隔开的边缘428,430,这样就可以在安装在基座边缘422,424的机床组件单元120的上方将其它的机床组件单元120保持在加工位置。
机架426具有立柱432,434,436。立柱432,434支撑了形成支撑边缘428,430的水平机架部分438。立柱432,434,436还为用于连接端部支撑件122,128和基座412的连接件440提供了基础。
因此,基座412形成了一个台阶型设置,从而以垂直隔开、水平交错的形式支撑机床组件单元120。这样,切削液和加工中产生的切屑会聚集在容槽418中,而不会流到下方的机床组件单元120中。
图35所示的基座414与图34所示的基座412相似,不同之处在于相应于机架426的机架442具有一个另外的“台阶”,其由一另外的水平机架部分444和与每一机架部分444相连的水平隔开的立柱446,448形成。相应于主体部分416的主体部分450的大小可容纳另外两个机床组件单元120。机床组件单元120以同样的方式装在基座414上,并由相似的连接件440固定。
图36显示了本发明的另一方面,其采用了示例性机床组件单元40。所示的每一加强件54,56,58,60都具有空心结构,因此每一加强件54,56,58,60都具有内部通道452。
根据本发明,在加强件54,56,58,60的端部设有隔开的歧管454,456。控制温度的液体从供应器458中流出,在泵460的压力作用下通过入口管462流入歧管454中,然后分配到各个加强件54,56,58,60中的通道452中并从中流过,通过出口歧管464和返回管464流回到供应器458中。通过操作泵460,可以在加强件54,56,58,60内形成控制温度的液体的连续循环。通过加强件54,56,58,60和端部件50,52,62,64之间的接触,就可以控制整个机架42的温度。
循环液体的温度在开始时可以较高,然后被冷却,以便在循环流动后降低系统的温度。可以设置液体加热器466和冷却器468,从而选择性地和可控制地升高或降低液体的温度。
上述具体实施例的介绍只是对本发明较宽的概念范围进行示例性地说明。
权利要求
1.一种机床组件,包括机架;工件夹具;和至少一个加工组件,其可以对处于所述工件夹具的加工位置上的工件进行加工;其特征在于,所述机架包括相隔开的第一和第二端部支撑件,以及至少一个在所述第一和第二端部支撑件之间延伸的加强件,从而可以在所述第一和第二端部支撑件之间保持所需的操作关系;所述工件夹具和所述至少一个加工组件分别与所述第一和第二端部支撑件中的至少一个以及至少一个所述加强件相连,这样,所述至少一个加工组件可以对处于所述工件夹具的加工位置上的所述工件进行加工。
2.根据权利要求1所述机床组件,其特征在于,所述第一和第二端部支撑件均包括一碟形件,所述至少一个加强件包括第一伸长杆。
3.根据权利要求2所述机床组件,其特征在于,所述第一伸长杆通过所述第一和第二端部支撑件中的至少一个延伸。
4.根据权利要求2所述机床组件,其特征在于,所述机架还包括第二伸长杆,所述第一和第二伸长杆都具有一定长度,所述第一和第二伸长杆在其长度方向上基本平行。
5.根据权利要求4所述机床组件,其特征在于,所述机架还包括第三伸长杆。
6.根据权利要求2所述机床组件,其特征在于,所述机架还包括与所述第一伸长杆相连的第三碟形件。
7.根据权利要求1所述机床组件,其特征在于,所述第一和第二端部支撑件均包括一碟形件,所述至少一个加强件包括第一伸长板。
8.根据权利要求7所述机床组件,其特征在于,所述机架还包括与所述第一和第二端部支撑件相连接的第二伸长板。
9.根据权利要求1所述机床组件,其特征在于,所述至少一个加强件包括第一伸长杆,所述第一伸长杆包括第一和第二连接部分。
10.根据权利要求9所述机床组件,其特征在于,所述第一和第二连接部分可以套叠地延伸。
11.根据权利要求10所述机床组件,其特征在于,所述第一连接部分具有环形的内表面,所述第二连接部分具有环形的外表面,所述至少一个加强件包括一楔形组件,所述楔形组件包括位于所述第一连接部分的环形内表面和所述第二连接部分的环形外表面之间的第一楔形件。
12.根据权利要求11所述机床组件,其特征在于,所述楔形组件还包括位于所述第一连接部分的环形内表面和所述第二连接部分的环形外表面之间的第二楔形件。
13.根据权利要求12所述机床组件,其特征在于,所述第一和第二楔形件可以直接地相互作用。
14.根据权利要求13所述机床组件,其特征在于,所述第二楔形件可以和所述第二连接部分以螺纹相接合。
15.根据权利要求13所述机床组件,其特征在于,所述楔形组件还包括一楔形再定位件,其可以插入所述第一连接部分中并对所述第一和第二楔形件中的至少一个重新定位。
16.根据权利要求15所述机床组件,其特征在于,所述第一连接部分具有一端部,所述楔形再定位件具有和所述第一连接部分的端部相邻接的台肩,可限制所述楔形再定位件运动到所述第一连接部分内。
17.根据权利要求1所述机床组件,其特征在于,所述至少一个加强件包括具有通道的第一伸长杆。
18.根据权利要求17所述机床组件,其特征在于,所述机床组件还包括可以在所述第一伸长杆的通道内流动的控制温度的液体。
19.根据权利要求1所述机床组件,其特征在于,所述至少一个加强件包括第一伸长杆,所述第一伸长杆具有一定长度,其长度方向上的横截面形状基本上为圆形。
20.根据权利要求1所述机床组件,其特征在于,所述至少一个加强件包括第一伸长杆,所述第一伸长杆具有一定长度,其长度方向上的横截面形状为非圆形。
21.根据权利要求1所述机床组件,其特征在于,所述至少一个加强件包括第一伸长杆,所述第一伸长杆具有一定长度,其长度方向上的横截面形状为多边形。
22.根据权利要求1所述机床组件,其特征在于,所述第一和第二端部支撑件均具有一碟形件,所述碟形件的周边基本为圆形。
23.根据权利要求1所述机床组件,其特征在于,所述第一和第二端部支撑件均具有一碟形件,所述碟形件的周边基本为方形。
24.根据权利要求1所述机床组件,其特征在于,所述第一和第二端部支撑件均具有一碟形件,在所述碟形件的周边上设有相间的凸台,所述周边通过放置所述机床组件的基座而连接在一起。
25.根据权利要求1所述机床组件,其特征在于,所述第一和第二端部支撑件和所述至少一个加强件一起形成了一个笼式的工作空间,所述至少一个加工组件可以在所述空间中进行加工操作。
26.根据权利要求25所述机床组件,其特征在于,所述第一和第二端部支撑件均具有周边,所述第一和第二端部支撑件的周边的形状基本相同。
27.根据权利要求2所述机床组件,其特征在于,所述第一和第二端部支撑件具有形成工作空间边界的第一和第二端部表面,在所述第一端部表面上安装了所述至少一个加工组件。
28.根据权利要求2所述机床组件,其特征在于,所述第一端部支撑件在其第一和第二相对侧面上具有相对的第一和第二表面,所述工件夹具位于所述第一端支撑件的第一侧面上,而所述至少一个加工组件位于所述第一端支撑件的第二侧面上。
29.根据权利要求28所述机床组件,其特征在于,所述第一端部支撑件具有孔,所述工件夹具夹持的所述工件即从中穿过并由所述至少一个加工组件对其进行加工。
30.根据权利要求11所述机床组件,其特征在于,所述机架、所述工件夹具以及所述至少一个加工组件一起组成了一机床单元,所述机床单元可以在任何位置上进行加工。
31.根据权利要求1所述机床组件,其特征在于,所述机架限定了一个能导向控制温度的液体的运动的通道。
32.根据权利要求31所述机床组件,其特征在于,所述至少一个加强件包括第一伸长中空杆,所述机架还包括一个在所述第一和第二端部支撑件之间延伸的第二伸长中空杆,在第一和第二伸长中空杆中形成了所述控制温度的液体的通道。
33.根据权利要求32所述机床组件,其特征在于,所述通道是连续的通道,使得所述控制温度的液体可以循环流动。
34.根据权利要求32所述机床组件,其特征在于,所述机床组件还包括泵,使得所述控制温度的液体可以在所述通道内循环流动。
35.根据权利要求34所述机床组件,其特征在于,所述机床组件还包括在所述通道内流动的所述控制温度的液体。
36.一种组合装置,包括基座;第一机床组件,其放置在所述基座上比支撑底面高的加工位置,所述第一机床组件包括机架;工件夹具;和至少一个加工组件,其可以对处于所述工件夹具的加工位置上的工件进行加工;其特征在于,所述机架包括相隔开的第一和第二端部支撑件,以及至少一个在所述第一和第二端部支撑件之间延伸的加强件,从而可以在所述第一和第二端部支撑件之间保持所需的操作关系;所述工件夹具和所述至少一个加工组件分别与所述第一和第二端部支撑件中的至少一个和至少一个所述加强件相连,这样,所述至少一个加工组件可以对处于所述工件夹具的加工位置上的所述工件进行加工。
37.根据权利要求36所述组合装置,其特征在于,所述组合装置还可包括第二机床组件,其与放置在基座上比支撑底面更高的加工位置上的所述第一机床组件基本上相同,这样所述第一和第二机床组件可以同时进行加工操作。
38.根据权利要求37所述组合装置,其特征在于,所述基座上形成了一容槽,用于收集加工操作中产生的工件切屑和切削液。
39.根据权利要求37所述组合装置,其特征在于,所述基座具有用于所述第一和第二机床组件的台阶形表面。
40.根据权利要求39所述组合装置,其特征在于,所述第一和第二机床组件的端部支撑件可以由所述基座直接支撑。
41.根据权利要求40所述组合装置,其特征在于,所述第一和第二机床组件上的所述至少一个加强件并不和所述基座直接接合。
42.根据权利要求37所述组合装置,其特征在于,所述第一和第二机床组件上的所述端部支撑件均具有基本圆形的周边。
43.根据权利要求40所述组合装置,其特征在于,所述组合装置还包括位于所述基座与所述第一和第二机床组件上至少一个所述端部支撑件之间的连接件,可以使所述第一和第二机床组件保持在所述基座的加工位置上。
44.根据权利要求36所述组合装置,其特征在于,所述基座包括具有多个隔室的机架,每一所述隔室的形状都可容纳和所述第一机床组件基本相同的机床组件。
45.一种机床组件单元,包括机架;工件夹具;和至少一个加工组件,可以对处于所述工件夹具的加工位置上的工件进行加工;其特征在于,所述机架上形成了一个具有外表面的笼状隔室,其可以允许所述机床组件单元的外表面的不同部分放置在支撑表面上,这样所述机床组件单元可以在不同的位置上进行加工。
46.根据权利要求45所述机床组件单元,其特征在于,所述机架具有纵轴,所述机架的外表面基本上完全地绕所述纵轴延伸。
47.根据权利要求46所述机床组件单元,其特征在于,所述机架包括第一和第二端部支撑件,以及在所述第一和第二端部支撑件之间延伸的至少一个加强件,从而可以在所述第一和第二端部支撑件之间保持所需的操作关系。
48.根据权利要求45所述机床组件单元,其特征在于,所述机架包括第一和第二端部支撑件,以及在所述第一和第二端部支撑件之间延伸的至少一个加强件,从而可以在所述第一和第二端部支撑件之间保持所需的操作关系。
49.根据权利要求48所述机床组件单元,其特征在于,所述机架具有一中心纵轴,所述机架还包括在所述第一和第二端部支撑件之间延伸的第二加强件,从所述中心轴延伸到所述第一和第二加强件的第一直线和第二直线之间形成了一至少为90°的夹角。
50.根据权利要求48所述机床组件单元,其特征在于,所述机架具有一中心纵轴,所述机架还包括在所述第一和第二端部支撑件之间延伸的第二加强件,从所述中心轴延伸到所述第一和第二加强件的第一直线和第二直线之间形成了一至少为120°的夹角。
51.根据权利要求48所述机床组件单元,其特征在于,所述机架具有一中心纵轴,所述机架还包括在所述第一和第二端部支撑件之间延伸的第二加强件,所述第一和第二端部支撑件都具有一伸长杆,所述第一和第二伸长杆相对于所述中心轴在直径上相对地放置。
52.根据权利要求45所述机床组件单元,其特征在于,所述外表面为圆形。
53.根据权利要求45所述机床组件单元,其特征在于,所述外表面为方形。
54.根据权利要求45所述机床组件单元,其特征在于,所述外表面为圆柱形。
全文摘要
一种具有机架、工件夹具、和至少一个加工组件的机床组件,加工组件可以对处于工件夹具的加工位置上的工件进行加工。机架具有相隔开的第一和第二端部支撑件,以及至少一个在第一和第二端部支撑件之间延伸的加强件,从而可以在第一和第二端部支撑件之间保持所需的操作关系。工件夹具和至少一个加工组件与第一和第二端部支撑件中的至少一个以及至少一个所述加强件相连,这样,所述加工组件可以对处于工件夹具的加工位置上的工件进行加工。
文档编号B23Q1/00GK1429684SQ01145419
公开日2003年7月16日 申请日期2001年12月31日 优先权日2001年12月31日
发明者宫野利治 申请人:宫野利治
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