专利名称：卧式机床的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种卧式机床。
背景技术：
作为卧式机床，存在如下卧式机床(例如参照专利文献1)，即其包括底座，其在上表面前部形成有用于支承工件的工件支承面；立柱，其以沿前后方向(Z轴方向)和左右方向(X轴方向)滑动自如的方式安装于底座的上表面后部；以及主轴装置，其以沿上下方向(Y轴方向)滑动自如的方式安装于立柱。在这种卧式机床中，通过将工具安装于主轴装置的主轴，相对于载置于底座的工件支承面上的工件使主轴装置沿3个轴方向移动，能够对工件进行切削加工。专利文献1 日本特开2005-342816号公报(第0012段、图1)
发明内容
发明要解决的问题在上述以往的卧式机床中，由于在底座的上表面后部设置有立柱的移动机构，且底座的上表面沿前后方向较大，因此卧式机床整体体积变大。此外，由于自工件支承面至立柱的移动机构的距离较长，因此底座的热膨胀导致在工件支承面和主轴装置之间产生的尺寸变化量变大，导致工件的加工精度变低。因此，在本发明中，为了解决上述问题，其课题在于提供一种能够使卧式机床整体小型化、并且能够提高工件的加工精度的卧式机床。用于解决问题的方案为了解决上述问题，本发明提供一种卧式机床，其特征在于，包括基座，其在前部形成有用于支承工件的工件支承面；X轴鞍座，其以借助X轴移动机构沿左右方向滑动自如的方式安装于上述基座的背面部；Y轴鞍座，其以借助Y轴移动机构沿上下方向滑动自如的方式安装于上述X轴鞍座；以及主轴装置，其以借助Z轴移动机构沿前后方向滑动自如的方式安装于上述Y轴鞍座。在该结构中，通过在基座的背面部设置主轴装置的移动机构，能够在前后方向上缩小基座的上表面部，因此能够使基座小型化，从而能够使卧式机床整体小型化及轻量化。此外，通过使基座小型化，并缩短自工件支承面至移动机构的距离，能够缩小基座的热膨胀导致在工件支承面和主轴装置之间产生的尺寸变化量，因此能够提高工件的加工精度。在上述的卧式机床中可以是，在上述X轴鞍座上形成有沿前后方向贯通的开口部，在上述X轴鞍座的背面部借助上述Y轴移动机构安装有上述Y轴鞍座，并且在上述Y轴鞍座的上表面部借助上述Z轴移动机构安装有上述主轴装置，上述主轴装置能够通过上述 X轴鞍座的上述开口部突出到比上述X轴鞍座靠前方的位置。在该结构中，构成由自基座的工件支承面至安装于基座的背面部的X轴鞍座的水平部、以及自X轴鞍座至主轴装置的垂直部构成的、侧视为L形状的卧式机床。如此，通过将卧式机床的主要部件装配成侧视为L形状，而缩短自工件支承面通过卧式机床内达到主轴装置的距离，因此能够缩小各部件的热膨胀导致在工件支承面和主轴装置之间产生的尺寸变化量，从而能够提高工件的加工精度。此外，由于主轴装置通过X轴鞍座的开口部，并在开口部内沿上下方向及前后方向移动，因此能够紧凑地配置X轴鞍座、Y轴鞍座及主轴装置，从而能够使卧式机床整体小型化。在上述的卧式机床中可以是，上述X轴鞍座包括主体部以及自上述主体部朝向上方突出并沿左右方向隔有间隔的2个突出部，在各上述突出部之间形成有上述开口部，上述主体部借助上述X轴移动机构安装于上述基座的背面部。在该结构中，由于在比开口部靠下方的主体部设置有X轴移动机构，在比主轴装置靠下方的位置配置有X轴移动机构，因此能够降低卧式机床的重心，从而能够提高卧式机床的稳定性。此外，由于开口部的上部开放，因此能够使X轴鞍座轻量化，并且能够增大主轴装置的沿上下方向的移动量。此外，当上述Y轴移动机构在上述X轴鞍座的背面部设置于自上述主体部至各上述突出部的区域的情况下，由于能够使Y轴鞍座在自X轴鞍座的上端部至下端部的区域移动，因此能够增大主轴装置的沿上下方向的移动量。在上述的卧式机床中可以是，上述基座包括左右一对的侧框；以及连结框，其用于连结2个上述侧框，在上述连结框的前方形成有沿上下方向开放的开放空间，在2个上述侧框中，在与上述开放空间对应的位置的上表面部形成有上述工件支承面。在该结构中，通过在基座上形成开放空间，与在以往的卧式机床中使用的底座相比较，能够将基座大幅度地轻量化。此外，利用形成于基座的开放空间，能够在用于对工件进行加工的区域的下方容纳鼓式的切屑处理装置。发明的效果根据本发明的卧式机床，能够使基座小型化，从而能够使卧式机床整体小型化及轻量化。此外，由于能够缩小基座的热膨胀导致在工件支承面和主轴装置之间产生的尺寸变化量，因此能够提高工件的加工精度。
图1是自前方观看本实施方式的卧式机床的立体图；图2是自后方观看本实施方式的卧式机床的立体图；图3是表示本实施方式的卧式机床的侧视图；图4是表示本实施方式的卧式机床的后视图。
具体实施例方式接着，参照图1至图4详细说明本发明的实施方式。(卧式机床的整体结构)本实施方式的卧式机床1包括基座10，其形成有用于借助保持夹具(未图示)来支承工件(未图示)的工件支承面llc、llc;X轴鞍座20，其以沿左右方向滑动自如的方式安装于该基座10 ；Y轴鞍座30，其以沿上下方向滑动自如的方式安装于该X轴鞍座20 ；以及主轴装置40，其以沿前后方向滑动自如的方式安装于该Y轴鞍座30。该卧式机床1在主轴装置40的主轴41的前端部装拆自如地安装有各种工具，通过使主轴装置40沿左右方向(X轴方向)、上下方向(Y轴方向)及前后方向(Z轴方向)这 3个轴方向移动，从而利用与主轴41 一起旋转的工具对工件进行切削加工。(基座的结构)基座10包括沿左右方向离开预定间隔而配置的一对侧框11、11 ；以及用于连结 2个侧框11、11的板状的连结框12。2个侧框11、11为用于支承卧式机床1整体的部位，载置于地面的下部11a、Ila沿前后方向延伸，使卧式机床1的稳定性提高。此外，2个侧框11、11的上部IlbUlb向前方突出。此外，在连结框12的前方形成有向上下方向开口的开放空间13，在2个侧框11、11 的各上部IlbUlb上的与开放空间13对应的上表面前部形成有一对工件支承面11c、11c， 该一对工件支承面llc、llc用于借助保持夹具(未图示)来支承工件(未图示)。如此，本实施方式的卧式机床1成为使用了左右工件支承面llc、llc之间向上下方向开口的框架的所谓无台(headless)式机床。(X轴鞍座的结构)X轴鞍座20是配设在基座10的连结框12的后方的板状的构件，借助X轴移动机构50安装于连结框12的背面部12b。X轴鞍座20的上部形成有沿前后方向贯通的开口部22，成为2个突出部21、21沿左右方向离开预定间隔而朝向上方突出的凹形状。开口部22设定为能够供主轴装置40通过的大小。若更详细地说明X轴鞍座20，则X轴鞍座20包括主视为矩形的主体部23、以及自主体部23的上表面23a的左右两端部朝向上方突出的矩形截面的突出部21、21。在沿左右方向隔有间隔而配置的各突出部21、21之间形成有上部开放的开口部22。通过在X轴鞍座 20的上部形成开口部22，使X轴鞍座20的上部轻量化。(X轴移动机构的结构)X轴移动机构50是用于在连结框12的背面部12b以沿左右方向滑动自如的方式安装X轴鞍座20的机构，包括X轴移动引导机构51和X轴输送机构52。X轴移动引导机构51是这样一种公知的直线移动机构其包括安装于连结框12 的背面部12b的2根X轴导轨51a、51a、以及分别安装于各X轴导轨51a、51a的多个X轴滑块51b……，用于沿各X轴导轨51a、51a使各X轴滑块51b……在自基座10的一侧的侧框 11至另一侧的侧框11的区域沿左右方向移动。各X轴滑块51b……固定于X轴鞍座20的正面部20a，X轴鞍座20能够沿各X轴导轨5la、5Ia在左右方向上滑动自如。X轴输送机构52是利用公知的滚珠丝杠的输送机构，其包括X轴驱动电动机 52a，其安装于连结框12的背面部12b ；X轴滚珠丝杠52b，其连结于该X轴驱动电动机52a ； 以及螺母52c，其螺纹结合于X轴滚珠丝杠52b。螺母52c固定于X轴鞍座20，通过使X轴滚珠丝杠52b旋转，而使X轴鞍座20沿各X轴导轨5la、5Ia在左右方向上移动。
若更详细地说明X轴移动机构50，则X轴移动引导机构51的各X轴滑块51b…… 及X轴输送机构52设置于X轴鞍座20的主体部23的正面部20a。S卩，关于X轴鞍座20， 主体部23的正面部20a借助X轴移动机构50安装于基座10的连结框12的背面部12b。 而且，X轴移动机构50配置于比开口部22靠下方的位置。(Y轴鞍座的结构)Y轴鞍座30借助Y轴移动机构60安装于X轴鞍座20的背面部20b。Y轴鞍座30在下部形成有板状的支承部31，在上部形成有比支承部31沿前后方向延伸的延伸部32。Y轴鞍座30的延伸部32的前端部插入于X轴鞍座20的开口部22中。 (Y轴移动机构的结构)Y轴移动机构60是用于在X轴鞍座20的背面部20b以沿上下方向滑动自如的方式安装Y轴鞍座30的机构，其包括Y轴移动引导机构61和Y轴输送机构62。Y轴移动引导机构61是这样一种公知的直线移动机构其包括安装于X轴鞍座20 的背面部20b的2根Y轴导轨61a、61a、以及分别安装于各Y轴导轨61a、61a的多个Y轴滑块61b……，用于沿各Y轴导轨61a、61a使各Y轴滑块61b……在自X轴鞍座20的上端部至下端部的区域沿上下方向移动。各Y轴滑块61b……固定于Y轴鞍座30的支承部31的正面部31a，Y轴鞍座30能够沿各Y轴导轨6la、6Ia在上下方向上滑动自如。具体地说，Y轴移动引导机构61的各Y轴导轨61a、61a在X轴鞍座20的背面部 20b设置于自主体部23的下端部至各突出部21、21的上端部的区域。由此，Y轴鞍座30能够在自X轴鞍座20的上端部至下端部的区域沿上下方向移动。Y轴输送机构62是利用公知的滚珠丝杠的输送机构，其包括Y轴驱动电动机 62a，其安装于X轴鞍座20的一侧的突出部21的上表面；Y轴滚珠丝杠62b，其连结于该Y 轴驱动电动机62a ；以及螺母62c，其螺纹结合于Y轴滚珠丝杠62b。螺母62c固定于Y轴鞍座30，通过使Y轴滚珠丝杠62b旋转，而使Y轴鞍座30沿各Y轴导轨6la、6Ia在上下方向上移动。(主轴装置的结构)主轴装置40包括在主轴壳体40a内且轴方向沿前后方向配置的主轴41、以及主轴驱动电动机42，主轴41的后端部连结于主轴驱动电动机42的输出部，在主轴41的前端部装拆自如地安装有各种工具(未图示)。该主轴装置40借助Z轴移动机构70安装于Y轴鞍座30的延伸部32的上表面部32a。(Ζ轴移动机构的结构)Z轴移动机构70是用于在Y轴鞍座30的延伸部32的上表面部32a以沿前后方向滑动自如的方式安装主轴装置40的机构，其包括Z轴移动引导机构71和Z轴输送机构 72。Z轴移动引导机构71是这样一种公知的直线移动机构其包括安装于Y轴鞍座30 的延伸部32的上表面部32a的2根Z轴导轨71a、71a、以及分别安装于各Z轴导轨71a、 71a的多个Z轴滑块71b……，用于沿各Z轴导轨71a、71a使各Z轴滑块71b……在自延伸部32的前端部至后端部的区域沿前后方向移动。各Z轴滑块71b……固定于主轴装置40的主轴驱动电动机42的下表面，主轴装置
640能够沿各Z轴导轨7la、7Ia在前后方向上滑动自如。Z轴输送机构72是利用公知的滚珠丝杠的输送机构，其包括Z轴驱动电动机 72a，其安装于Y轴鞍座30的延伸部32的后端部；Z轴滚珠丝杠72b，其连结于该Z轴驱动电动机72a ；以及螺母72c，其螺纹结合于Z轴滚珠丝杠72b。螺母72c固定于主轴装置40， 通过使Z轴滚珠丝杠72b旋转，而使主轴装置40沿各Z轴导轨71a、71a在前后方向上移动。(卧式机床的作用效果)如上构成的卧式机床1如以下那样动作而发挥本发明的作用效果。本实施方式的卧式机床1在基座10的连结框12的背面部12b安装有X轴鞍座20， 在该X轴鞍座20的背面部20b安装有Y轴鞍座30，而且，在Y轴鞍座30的延伸部32的上表面部3 安装有主轴装置40。因而，本实施方式的卧式机床1通过使X轴鞍座20相对于基座10沿左右方向移动，能够使主轴装置40相对于支承于基座10的工件支承面llc、llc上的工件(未图示)沿左右方向(X轴方向)移动。此外，通过使Y轴鞍座30相对于X轴鞍座20沿上下方向移动， 能够使主轴装置40相对于工件沿上下方向(Y轴方向)移动。而且，通过使主轴装置40相对于Y轴鞍座30沿前后方向移动，能够使主轴装置40相对于工件沿前后方向(Z轴方向) 移动。在本实施方式的卧式机床1中，通过在基座10的连结框12的背面部12b设置主轴装置40的各移动机构50、60、70，能够在前后方向上缩小基座10，因此能够使基座10小型化，从而能够使卧式机床1整体小型化及轻量化。此外，在本实施方式的卧式机床1中，通过使基座10小型化，缩短自工件支承面 IlcUlc至各移动机构50、60、70的距离，能够缩小基座10的热膨胀导致在工件支承面 IlcUlc和主轴装置40之间产生的尺寸变化量，因此能够提高工件的加工精度。此外，在本实施方式的卧式机床1中，构成由自基座10的工件支承面llc、llc至安装于基座10的背面部12b上的X轴鞍座20的水平部、以及自X轴鞍座20至主轴装置40 的垂直部构成的、侧视为L形状的卧式机床1。如此，通过将装置的主要部件装配成侧视为 L形状，而缩短自工件支承面11c、1 Ic通过装置内到达主轴装置40的距离，因此能够缩小各部件的热膨胀导致在工件支承面11c、Ilc和主轴装置40之间产生的尺寸变化量，从而能够提高工件的加工精度。此外，由于主轴装置40通过X轴鞍座20的开口部22，并在开口部22内沿上下方向及前后方向移动，因此能够紧凑地配置X轴鞍座20、Y轴鞍座30及主轴装置40，从而能够使卧式机床1整体小型化。此外，在X轴鞍座20中，在比开口部22靠下方的主体部23设置有X轴移动机构 50。即，由于在比在开口部22内移动的主轴装置40靠下方的位置配置有X轴移动机构50， 因此能够降低卧式机床1的重心，从而能够提高卧式机床1的稳定性。此外，由于X轴鞍座20的开口部22的上部开放，因此能够使X轴鞍座20轻量化， 并且能够增大主轴装置40在开口部22内沿上下方向的移动量。此外，在X轴鞍座20的背面部20b，Y轴移动机构60设置在自主体部23的下端部至各突出部21、21的上端部的区域，能够使Y轴鞍座30在自X轴鞍座20的上端部至下端部的区域移动，因此能够增大主轴装置40的向上下方向的移动量。
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此外，在本实施方式的卧式机床1中，通过在基座10上形成开放空间13，与在以往的卧式机床中使用的底座相比较，能够将基座10大幅度地轻量化。此外，利用形成于基座 10的开放空间13，能够在用于对工件进行加工的区域的下方容纳鼓式的切屑(chip)处理
直ο以上，说明了本发明的实施方式，但本发明并不仅限于上述实施方式，在不违背其主旨的范围内可以适宜地改变。例如，在本实施方式的X轴移动机构50、Y轴移动机构60及Z轴移动机构70中， 使用了公知的滚珠丝杠，但本发明不仅限于此，也可以使用用于沿导轨使滑块移动的直线移动装置(线性电动机式输送机构)此外，在本实施方式中，分别利用一个X轴输送机构52、Y轴输送机构62及Z轴输送机构72使X轴鞍座20、Y轴鞍座30及主轴装置40移动，但也可以利用多个X轴输送机构52、Y轴输送机构62及Z轴输送机构72使X轴鞍座20、Y轴鞍座30及主轴装置40移动。附图标记说明1卧式机床；10基座；Ilc工件支承面；13开放空间；20 X轴鞍座；21突出部；22 开口部；23主体部；30 Y轴鞍座；32延伸部；40主轴装置；41主轴；42主轴驱动电动机；50 X轴移动机构；51 X轴移动引导机构；51a X轴导轨；51b X轴滑块；52 X轴输送机构；5 X轴驱动电动机；60 Y轴移动机构；61 Y轴移动引导机构；61a Y轴导轨；61b Y轴滑块；62 Y轴输送机构；6 Y轴驱动电动机；70 Z轴移动机构；71 Z轴移动引导机构；71a Z轴导轨；71b Z轴滑块；72 Z轴输送机构；7 Z轴驱动电动机。
权利要求
1.一种卧式机床，其特征在于，包括基座，其在前部形成有用于支承工件的工件支承面；X轴鞍座，其以借助X轴移动机构沿左右方向滑动自如的方式安装于上述基座的背面部；Y轴鞍座，其以借助Y轴移动机构沿上下方向滑动自如的方式安装于上述X轴鞍座；以及主轴装置，其以借助Z轴移动机构沿前后方向滑动自如的方式安装于上述Y轴鞍座。
2.根据权利要求1所述的卧式机床，其特征在于， 在上述X轴鞍座上形成有沿前后方向贯通的开口部，在上述X轴鞍座的背面部借助上述Y轴移动机构安装有上述Y轴鞍座，并且在上述Y 轴鞍座的上表面部借助上述Z轴移动机构安装有上述主轴装置，上述主轴装置能够通过上述X轴鞍座的上述开口部突出到比上述X轴鞍座靠前方的位置。
3.根据权利要求2所述的卧式机床，其特征在于，上述X轴鞍座包括主体部以及自上述主体部朝向上方突出并沿左右方向隔有间隔的 2个突出部，在各上述突出部之间形成有上述开口部，上述主体部借助上述X轴移动机构安装于上述基座的背面部。
4.根据权利要求3所述的卧式机床，其特征在于，上述Y轴移动机构在上述X轴鞍座的背面部设置于自上述主体部至各上述突出部的区域。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的卧式机床，其特征在于， 上述基座包括左右一对的侧框；以及连结框，其用于连结2个上述侧框，在上述连结框的前方形成有沿上下方向开放的开放空间，在2个上述侧框中，在与上述开放空间对应的位置的上表面部形成有上述工件支承
全文摘要
本发明提供一种卧式机床(1)，包括基座(10)，其形成有用于支承工件的工件支承面(11c)；X轴鞍座(20)，其以借助X轴移动机构(50)沿左右方向滑动自如的方式安装于基座(10)的背面部(12b)；Y轴鞍座(30)，其以借助Y轴移动机构(60)沿上下方向滑动自如的方式安装于X轴鞍座(20)；以及主轴装置(40)，其以借助Z轴移动机(70)沿前后方向滑动自如的方式安装于Y轴鞍座(30)。在该结构中，能够使卧式机床整体小型化和轻量化、并且能够提高工件的加工精度。
文档编号B23Q1/01GK102355981SQ20108001222
公开日2012年2月15日 申请日期2010年3月12日 优先权日2009年3月31日
发明者堀井宗芳, 广岛康司, 村井史朗 申请人:小松Ntc株式会社