专利名称：加工中心的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种加工中心，除了第一主轴以外、还具备突出量长的第 二主轴用以对工件的内径部等实施车削及铣削加工。
背景技术：
例如下述专利文献1表示复合5轴加工机的构成，专利文献2揭示了 在主轴头之外还独立具备车削头的加工中心。另外，专利文献3揭示了将工具柄的旋转力向直角方向转换并向工具 传递的所谓角头(angle head )。另外，专利文献4揭示了具备2级进给驱动系统、并具备在滑枕前端 更换自如地装有工具的主轴头的工作机械，专利文献5揭示了同种工作机 械。专利文献l:特开2004 — 66430号公报 专利文献2:特开2001 — 150256号公报 专利文献3:特开2004—130423号公报 专利文献4:特开平11 — 114759号公报 专利文献5:特开2007—966号公报发明内容本发明的目的在于提供一种除了第一主轴以外，还特别具备能够进行 长钻孔(longboring)加工的第二主轴的加工中心。为了实现上述目的，本发明的加工中心，是作为基本的装置具备沿着 水平方向配置的工作台和沿着垂直方向配置的加工单元的立式加工中心， 其中，加工单元包括第一主轴单元和具有相对于第一主轴单元的移动轴平 行的移动轴的第二主轴单元。并且，立式加工中心是一种门式加工中心，其包括配置在底座上的 旋转工作台、沿着X轴方向移动控制旋转工作台的装置、立设在底座两侧 的1对立柱、由立柱支承的横梁、沿着Z轴方向移动控制横梁的装置、由 横梁支承并具有加工单元的滑鞍和沿着Y轴方向移动控制滑鞍的装置；立 式加工中心是一种立柱式加工中心，其包括配置在底座上的旋转工作台、 在旋转工作台上沿着X轴方向被移动控制的滑鞍、在滑鞍上沿着Y轴方 向被移动控制的立柱和在立柱前面沿着z轴方向被移动控制的加工单元。另外，第一主轴单元包括环绕与Z轴正交的B轴旋转驱动自如地 设置的第一加工头和环绕B轴旋转驱动第一加工头的旋转驱动机构，第二 主轴单元装配在第一加工头的旋转驱动机构和滑鞍之间的空间，第二主轴 单元包括沿着与Z轴平行的W轴方向被移动控制的滑枕轴、装配在滑 枕轴下端部的滑枕头和更换自如地安装在滑枕头上的车削加工头和铣削 加工头。再有，滑枕头具备更换自如地保持车削加工头或铣削加工头的油压夹 紧单元，第二主轴单元包括配置在滑枕轴上部的马达、传递马达的驱动 力的驱动轴、经由传递机构将驱动轴的旋转力向设置在滑枕轴下端的输出 轴传递的装置和设置在输出轴前端的联轴器。另外，铣削加工头包括与滑枕轴的联轴器连结的输入轴、将输入轴 的驱动力向正交方向转换并向主轴传递的动力传递机构和安装在主轴上 的铣削工具。发明效果本发明的加工中心如上所述，是将环绕B轴旋转的第一主轴单元和具 有滑枕轴的第二主轴单元配置在共用的滑鞍上。于是，当对工件的深部位 实施内径加工之际，能够使滑鞍沿着Z轴下降到工件的正上方，使滑枕轴 的突出量最短地进行加工，因此加工效果提高。另外，能够将滑枕轴配置在B轴驱动机构和滑鞍之间，能够谋求空间的有效利用。
图1是实施本发明的加工中心的立体图。图2是实施本发明的加工中心的主视图。图3是表示第二主轴单元的配置的说明图。图4是表示在第二主轴单元上装配车削加工头的例子的说明图。图5是表示利用第二主轴单元进行车削加工的说明图。图6是表示在第二主轴单元上装配铣削加工头的例子的说明图。图7是表示利用第二主轴单元进行铣削加工的说明图。图8是实施本发明的其他加工中心的立体图。图中，l一加工中心，IO—底座，20 —旋转工作台，30 —立柱，40 — 横梁，50 —滑鞍，60 —第一主轴单元，70 —第一主轴，IOO—第二主轴单 元，IIO —滑枕轴。
具体实施方式
图1是表示适用了本发明的加工中心的外观的立体图，图2是主视图。 整体以符号l表示的加工中心，为所谓的门式加工中心，具有装配在 底座10上的旋转工作台20,工作台沿着X轴被移动控制。在底座10两 侧立设一对立柱30，在立柱30之间借助于直线导轨沿着Z轴移动自如地 装配横梁40。横梁40由伺服马达42经由滚珠螺杆等沿着Z轴方向移动 控制。在横梁40上借助于直线导轨沿着Y轴移动自如地装配滑鞍50。滑鞍 50经由伺服马达52和滚珠螺杆沿着Y轴方向被移动控制。在滑鞍50上 安装有第一主轴单元60。在第一主轴单元60上环绕B轴控制自如地装配 第一主轴70。在第一主轴70上装有工具T!。装在第一主轴70上的工具 T,为车削工具或铣削工具，对卡紧在工作台20上的加工物(工件)K,实 施必要的车削加工和铣削加工等。在滑鞍50的第一主轴单元60的背面装 配第二主轴单元100。第二主轴单元IOO具有滑枕轴(，厶軸)110，滑枕轴110由伺服马 达120和滚珠螺杆沿着平行于Z轴的W轴移动控制。图3是表示第二主轴单元100详细的说明图。第二主轴单元100具有固定在头单元105侧的多个直线导块106，滑 动自如地支承滑枕轴110。多个直线导块106隔开距离配置与头单元105的上下，具备即使在滑枕轴110突出的位置也维持足够刚性的结构。 滑枕轴110由伺服马达120经由滚珠螺杆沿着W轴方向移动控制。 该第二主轴单元100能够利用具备环绕B轴驱动第一主轴70的机构的第一主轴单元60和滑鞍50之间的空间，不设计多余空间地进行装配。 图4是表示第二主轴单元100的构成概要的说明图。 安装在头单元105上的伺服马达120经由滚珠螺杆等驱动系统122沿着W轴方向移动控制滑枕轴110。在滑枕轴110的下端部装配滑枕头130。滑枕头130具备油压夹紧单元140和齿轮传递机构160。车削加工时， 在滑枕头130上安装车削加工头200。在车削加工头200上安装车削工具 T2，利用滑枕头130的油压夹紧单元140固定在滑枕轴110上。油压夹紧单元140具备由油压操作的活塞142，利用锥形柄205保持 车削加工头200。图5是表示利用第二主轴单元100对工件K,实施内径的车削加工的情况。第二主轴单元100能够使滑枕轴110突出来对工件Id的深的部分实 施车削加工。本发明的加工中心中，将横梁与滑鞍50 —起沿着Z轴下降到工件& 的上面附近后，使滑枕轴IIO沿着W轴突出，从而能够效率好地实现工 件K,的深位置的车削加工。图6表示在滑枕轴前端的滑枕头130上安装铣削加工头300的状态。铣削加工头300利用柄305由滑枕头130的油压夹紧单元140保持。 该保持结构与保持车削加工头200的情况同样。第二主轴单元IOO在滑枕轴IIO上部具有铣削驱动马达150，经由驱 动轴152驱动滑枕头130侧的齿轮传递机构160。齿轮传递机构160具有 1对啮合齿轮162、 164，驱动输出轴166。在驱动轴166前端具备联轴器170，与铣削加工头300侧的输入轴310 连结。铣削加工头300具有1对啮合齿轮312、 314和伞齿轮320，驱动沿 着相对于输入轴310正交方向配置的主轴330。在主轴330上装有铣削工 具T3。本发明的铣削加工头的驱动机构如上所述，是在从油压夹紧单元的轴 线偏置的位置配置有驱动系统，因此能够实现铣削加工头的小型化。另外，能够将铣削工具的驱动用马达配置在滑枕轴的上部，能够简化 结构。图7表示将装备有作为角头的铣削加工头300的滑枕轴110伸长，利 用铣削工具T3相对于工件K,对工件的深的部分实施铣削加工的情况。上述的实施例说明了将本发明适用于门式加工中心的例子，不过，本 发明当然也能够适用于其他型式的加工中心。图8表示将本发明适用于立柱式加工中心的例子。整体以符号500表示的加工中心，具有装配在底座510上的旋转工作 台520。在底座510上沿着X轴方向移动控制自如地装配滑鞍530。在滑 鞍530上沿着Y轴方向滑动自如地配置立柱540，依靠伺服马达532移动 控制。在立柱540的前面沿着作为垂直方向的Z轴方向滑动自如地配置头单 元550，由伺服马达542移动控制。在头单元550上装配第一主轴单元600。 第一主轴单元600具有第一主轴610，对工作台520上的工件实施必要的 加工。在该头单元550上除了第一主轴单元600以外还装备第二主轴单元 700。第二主轴单元700具有滑枕轴710，滑枕轴710沿着平行于Z轴的 W轴由伺服马达720移动控制。第一主轴单元600和第二主轴单元700的功能与前面说明的实施例同样。
权利要求
1.一种加工中心，是具备沿着水平方向配置的工作台和沿着垂直方向配置的加工单元的立式加工中心，其中，加工单元包括第一主轴单元和具有相对于第一主轴单元的移动轴平行的移动轴的第二主轴单元。
2. 根据权利要求l所述的加工中心，其中，立式加工中心是一种门式加工中心，其包括配置在底座上的旋转工 作台、沿着水平面内配置的X轴方向移动控制旋转工作台的装置、立设在 底座两侧的l对立柱、由立柱支承的横梁、沿着垂直方向的Z轴方向移动控制横梁的装置、由横梁支承并具有加工单元的滑鞍和沿着水平面内与x轴正交的Y轴方向移动控制滑鞍的装置。
3. 根据权利要求l所述的加工中心，其中，立式加工中心是一种立柱式加工中心，其包括配置在底座上的旋转工作台、在旋转工作台上沿着水平面内配置的x轴方向被移动控制的滑鞍、在滑鞍上沿着水平面内与X轴正交的Y轴方向被移动控制的立柱和 在立柱前面沿着垂直方向的Z轴方向被移动控制的加工单元。
4. 根据权利要求1所述的加工中心，其中，第一主轴单元包括环绕与Z轴正交的B轴旋转驱动自如地设置的第一加工头和环绕B轴旋转驱动第一加工头的旋转驱动机构，第二主轴单元装配在第一加工头的旋转驱动机构和滑鞍之间的空间。
5. 根据权利要求l所述的加工中心，其中，第二主轴单元包括沿着与Z轴平行的W轴方向被移动控制的滑枕轴、装配在滑枕轴下端部的滑枕头和更换自如地安装在滑枕头上的车削加 工头和铣削加工头。
6. —种加工中心，是具备沿着水平方向配置的工作台和沿着垂直方 向配置的加工单元的立式加工中心，其中，加工单元包括第一主轴单元和具有相对于第一主轴单元的移动轴平 行的移动轴的第二主轴单元，第二主轴单元包括沿着与Z轴平行的W轴方向被移动控制的滑枕 轴、装配在滑枕轴下端部的滑枕头和更换自如地安装在滑枕头上的车削加 工头和铣削加工头，滑枕头具备更换自如地保持车削加工头或铣削加工头的油压夹紧单元。
7. 根据权利要求6所述的加工中心，其中，第二主轴单元包括配置在滑枕轴上部的马达、传递马达的驱动力的 驱动轴、经由传递机构将驱动轴的旋转力向设置在滑枕轴下端的输出轴传 递的装置和设置在输出轴前端的联轴器。
8. 根据权利要求6所述的加工中心，其中，铣削加工头包括与滑枕轴的联轴器连结的输入轴、将输入轴的驱动 力向正交方向转换并向主轴传递的动力传递机构和安装在主轴上的铣削工具。
全文摘要
本发明提供一种在立式加工中心的第一主轴单元上装配具有滑枕轴的第二主轴单元的加工中心。加工中心(1)具有在底座(10)上沿着X轴方向移动的旋转工作台(20)，具备由立柱(30)支承沿Z轴方向移动的横梁(40)。在由横梁支承沿着Y轴方向移动的滑鞍(50)上，安装有第一主轴单元(60)。第一主轴单元(60)具备环绕B轴旋转的第一主轴(70)。配置在第一主轴单元(60)和滑鞍(50)之间的第二主轴单元(100)具备沿着W轴方向移动的滑枕轴(110)，并具备更换自如地安装在滑枕轴前端的车削加工头和铣削加工头。
文档编号B23Q1/25GK101234474SQ200710196939
公开日2008年8月6日 申请日期2007年12月6日 优先权日2007年1月30日
发明者冈田聪, 棚濑正贵, 金时朋广 申请人:山崎马扎克公司