专利名称：自动车床的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是具有能够相对移动的主轴以及刀架，利用安装于上述刀架上的工具加工被夹持在上述主轴前端卡盘上的材料的自动车床。
背景技术：
如NC(数值控制)自动车床那样，能够实施各种各样的自动车削加工的机床(以下，总称为自动车床)中，以往已知的有在利用工具进行加工的位置附近设置导向轴衬，将夹持在主轴前端的卡盘上的长尺寸棒状材料(以下，称为棒材)的前端支持于上述导向轴衬上而进行加工的自动车床(例如，参照特开平4-115804号公报)。
使用导向轴衬进行的棒材加工具有在车削加工中支持棒材前端的加工部位使其不产生振摆，通过这种支持即使是从长尺寸的棒材到细长的产品，都能够连续且高精度地进行加工的优点。
但是，设有导向轴衬的自动车床虽然具有如上所述的优点，但是由于在导向轴衬和棒材之间存在着微小的间隙，存在由于该间隙棒材不稳定，不适合于要求进行更高精度加工的产品加工的问题。
另外，由于上述自动车床是以，棒材的尺寸至少要长于利用主轴前端的卡盘夹持的位置和导向轴衬近旁的加工位置之间的距离为条件的，因此存在着不能够对尺寸比上述距离短的棒材进行加工的问题。另外，如果对长尺寸的棒材进行加工，则存在着在上述夹持位置和上述加工位置之间的材料成为残留材料的问题。
这样，设有导向轴衬的自动车床，由于其用途只限于具有规定以上长度的棒材的加工，因此存在着设备成本和加工成本变高的问题。
另一方面，在对比较短尺寸的产品进行高精度加工的情况下、和以切削负荷高的加工条件进行加工的情况下，也有建议使用适当地拆卸导向轴衬，实现了从使用导向轴衬进行加工转换为不使用导向轴衬进行加工的自动车床(例如，参照特开平9-225703号公报)。
但是，在该文献所记载的技术中，在不使用导向轴衬而进行加工时，有必要将主轴的前端插入到代替导向轴衬而安装的保护孔内。因此，使主轴的前端从主轴箱突出一定长度，由于从主轴箱突出的部分上没有支持，因此主轴前端处于悬空的状态，从而刚性降低，在对有必要不使用导向轴衬而进行加工的、比较短的且要求高加工精度的产品进行加工的情况下、和在高切削负荷下进行加工的情况下，存在着主轴的前端弯曲从而降低加工精度的问题。
另外，为了提高在高切削负荷下进行加工时的加工精度，有建议使用将具有卡盘功能的导向轴衬支持在支持于主轴箱的主轴前端、将在上述主轴内设有卡盘的送料轴，相对于主轴可移动地设置的主轴箱移动型的车床(例如，参照专利第2750356号)。
但是，即使是采用上述文件所记载的技术，也无法解决产生上述残留材料的问题。另外，还需要用于使导向轴衬开闭的机构和用于使主轴的卡盘开闭的机构，产生了在自动车床的结构复杂化的基础上，主轴的长度也变长，从而机床的全长变大的新问题。
本发明是鉴于上述课题而进行的，其目的在于提供一种设有以和材料相同的速度旋转的导向轴衬，能够容易进行使用该导向轴衬进行材料加工的情况和不使用导向轴衬进行材料加工的情况之间的转换，即使是在不使用导向轴衬进行材料加工的情况下，通过直至在前端或前端附近坚固地支持主轴从而提高机械刚性，在具有不会降低加工精度的、简朴而紧凑的构成的同时，即使不是自动车床制造厂等的担当者，使用者也能够简单地进行上述转换工作的自动车床。
发明内容
为了达成本发明的目的，本发明的自动车床，它设有能够在主轴轴线方向上相对移动的刀架和主轴，是利用安装于上述刀架上的工具加工夹持在上述主轴前端的卡盘上的材料的；设有自如地进退移动的主轴箱；旋转自如地支持在该主轴箱上、形成了能够插通棒状材料的贯穿孔的主轴，安装了加工夹持在该主轴卡盘上的上述材料的工具的刀架，配置在上述主轴箱前方、上述主轴的前端侧的导向轴衬基座，将该导向轴衬基座定位固定在机座的规定位置上的基座固定手段，在旋转自如地支持于上述导向轴衬基座上的同时、受到相对于导向轴衬基座不能进退移动的限制、形成了插入上述主轴的贯穿孔的导向部件，可装卸地安装于该导向部件的前端的导向轴衬，设置在上述导向轴衬基座上、使上述导向部件和上述导向轴衬一起旋转的驱动手段，将上述导向部件的旋转传送到上述主轴的旋转传送手段，使上述主轴和上述主轴箱一起在上述导向部件的内部进退移动的主轴移动手段，以及在从上述导向部件拆卸上述导向轴衬时使上述主轴相对于上述导向轴衬基座不能够进退移动、同时定位、固定在上述导向轴衬基座的规定位置上的主轴固定手段。
如果采用这种构成，则在使用导向轴衬进行加工的情况下，将材料夹持在主轴的卡盘上，在将材料的前端支持于导向轴衬的状态下，一边利用主轴移动手段使材料和主轴一起移动，一边利用安装于刀架上的工具进行规定的加上。此时，由于导向轴衬和主轴是通过共同的驱动手段以同步速度进行旋转的，因此在导向轴衬和材料之间不会产生磨损和烧熔，能够以高速旋转进行加工。
在不使用导向轴衬进行材料加工的情况下，从导向部件的前端拆卸导向轴衬，使主轴在导向部件的内部移动并定位在规定位置上。然后，利用主轴固定手段将主轴相对于导向轴衬基座进行固定，限制在导向部件内部的进退移动，同时以定位在规定位置上的状态进行固定。因此，能够以导向部件一直支持到主轴前端，能够提高主轴前端的机械刚性从而能够进行高精度的加工。
在这里，“能够在主轴轴线方向上相对移动”包括，安装于刀架上的工具，一边相对于夹持在主轴上的材料在切深方向上移动的同时在主轴轴线方向移动，一边进行上述材料的加工的情况，或将安装于刀架上的工具仅在切深方向上输送，一边使材料和主轴一起在主轴轴线方向上移动，一边进行加工的情况。
在这种情况下，也可以设置有引导上述导向轴衬基座进退移动的导轨，在解除了利用上述基座固定手段对上述导向轴衬基座的固定时，使上述导向轴衬基座能够沿着上述导轨移动。
如果采用这种构成，从导向部件拆卸导向轴衬使主轴和导向轴衬基座处于固定状态，一旦解除利用基座固定手段对导向轴衬基座的固定，则导向轴衬基座能够和主轴一起移动。也就是说，能够使导向轴衬基座作为自动车床的移动主轴箱起作用从而进行加工。
作为在机座上固定上述导向轴衬基座的基座固定手段，可以由定位固定在上述机座上的定位部件、和连接该定位部件与上述导向轴衬基座的螺栓构成。
另外，也可以构成为，在上述定位部件和上述导向轴衬基座之间介入规定宽度的垫板，在安装上述导向轴衬或拆卸上述导向轴衬时，以调整上述导向轴衬或上述主轴前端的位置。
上述定位部件也可以是支持上述刀架的刀架基体。
在本发明中，上述旋转传送手段，也可以作为在上述导向部件的前端侧以及末端侧上与上述主轴嵌合的嵌合部件而构成。
这样，通过在前端侧和末端侧的多个处所上使导向部件嵌合在上述主轴上，能够抑制上述主轴的扭曲。
另外，也可以使上述旋转传送手段以及上述主轴固定手段，具有下述构成，即具有在从上述导向部件的前端拆卸上述导向轴衬之后安装、固定于上述导向部件以及上述主轴前端的附属装置，和形成于该附属装置的内周面上的嵌合部，以及为了与该嵌合部嵌合、形成于上述主轴上的被嵌合部。
通过采用这样的构成，仅仅通过安装附属装置，不仅能够实现对主轴的进退移动的限制、主轴的定位以及固定，而且能够使旋转从导向部件传送到主轴。
在拆卸了导向轴衬时，通过利用主轴固定手段将主轴固定在导向轴衬基座上，使主轴和导向轴衬基座连接。另外，也可以进一步设置直接连接上述主轴箱和上述导向轴衬基座的连接手段。
这种情况下，最好是在上述主轴的至少一个处所上设置，吸收伴随热膨胀而产生的主轴尺寸变化的热膨胀吸收部。
上述热膨胀吸收部具有在安装了上述导向轴衬时限制上述主轴、使其相对于上述主轴箱不能进退移动的限制手段，和在拆卸了上述导向轴衬时解除利用上述限制手段对上述主轴的限制的限制解除手段。
如果采用这种构成，在拆卸导向轴衬，利用连接手段连接上述主轴箱和上述导向轴衬基座时，通过解除不使上述主轴进退移动的限制，使上述主轴相对于上述主轴箱能够移动。
而且，在拆卸导向轴衬之后，上述主轴被主轴固定手段固定为，相对于导向轴衬基座不能进退移动，而且由于通过连接手段直接连接导向轴衬基座和主轴箱，因此通常主轴不会相对于主轴箱自由地进退移动。一旦主轴热膨胀，则主轴相对于主轴箱而移动，从而吸收因热膨胀产生的尺寸变化。
进而，上述限制手段的构成有在主轴轴线的前后与上述主轴嵌合的嵌合部件；和在通过上述限制解除手段解除了上述主轴的限制时，为了不使上述嵌合部件相对于上述主轴箱旋转，并且，为了在上述嵌合部件没有从上述主轴箱脱离的情况下具有在主轴轴线方向上事先设定的尺寸的间隙，将上述嵌合部件安装于上述主轴箱的安装部件；所说的限制解除手段是将上述嵌合部件安装、固定于上述主轴箱的安装部件。
如果采用这种构成，仅仅从上述嵌合部件拆卸上述安装部件，就能够使上述嵌合部件以及主轴进退移动。
由于本发明具有如上所述的构成，因此导向轴衬的装卸比较容易，在使用导向轴衬进行加工的情况和不使用导向轴衬进行加工的情况下，通过转换一台自动车床就能够迅速地对应，从而能够谋求设备成本和加工成本的削减。而且，在使用导向轴衬的情况下，即使是细长的产品，也能够进行连续而且比较高精度的加工。另外，在不使用导向轴衬的情况下，通过将主轴定位、固定在上述导向轴衬基座的规定位置上，或利用附属装置固定上述导向部件以及上述主轴的前端，使主轴构成具有刚性，以此能够对较短尺寸的产品进行高精度的加工，进而能够在高切削负荷下进行加工。
附图的简单说明
图1涉及本发明的自动车床的一个实施形态，图1(a)是说明包括导向轴衬基座以及主轴箱的主要部分的构成的剖面图，图1(b)是图1(a)的主轴箱的正视图。
图2是图1的导向轴衬基座部分的扩大图。
图3是主轴箱前端的设有轴承62的部分的扩大图。
图4是从图1以及图2的自动车床拆卸导向轴衬，向不设有导向轴衬的自动车床转换的转换步骤的说明图。
图5是连续于图4的步骤的转换步骤的说明图。
图6是转换后的主轴前端部分的扩大图。
图7是表示转换后的自动车床的包括主轴箱的主要部分的剖面图。
图8涉及的是本发明的其他实施形态，图8(a)是主轴箱的前端部分的扩大剖面图，图8(b)是图8(a)的主要部分进一步扩大的剖面图。
图9是表示以连接部件连接导向轴衬基座和主轴箱的状态的扩大剖面图。
本发明的最佳实施形态以下，参照附图对本发明的最佳的一个实施形态进行详细的说明。
图1涉及的是本发明的自动车床的一个实施形态，图1(a)是说明包括导向轴衬基座以及主轴箱的主要部分的构成的剖面图，图1(b)是图1(a)的导向轴衬基座的正视图。
而且，在以下的说明中，“前”是指设有夹持棒材的卡盘的主轴前端侧，也就是图1(a)中的左侧；“后”是指主轴的后端侧，也就是图1(a)中的右侧。
如图1(a)所示，该实施形态的自动车床，设有设置在未图示的机座上的滑台2，在该滑台2上的前后方向移动自如的主轴箱6，配置在主轴箱6的前方、在滑台2上的前后方向可移动的导向轴衬基座1，旋转自如地支持于主轴箱6上、而且相对于导向轴衬基座1在前后方向上自如进退移动地设置的主轴3，在主轴3的前方且同一轴线C上、旋转自如地设置在导向轴衬基座1上的导向轴衬4，安装了多个对从该导向轴衬4突出的棒材进行加工的工具T的刀架5，设置在主轴箱6的内部、进行安装于主轴3前端上的弹性夹头32的开闭的弹性夹头开闭部61，以及使主轴3和主轴箱6一起在前后方向上进退移动的主轴移动部7。
而且，如图1(b)所示，该实施形态中的滑台2，与轴线C平行地配置在导向轴衬基座1以及主轴箱6的下部两侧上，利用比滑台2设置的更下方的主轴移动部7，主轴箱6以及导向轴衬基座1能够一边被滑台2引导，一边在前后方向上平滑地进退移动。
图2是图1(a)的主轴箱部分的扩大图。
在导向轴衬基座1的内部安装有装入式电动机11，在该电动机11的转子11a上安装有以轴线C为中心旋转的导向套管12。导向套管12，在导向轴衬基座1的前端侧以及后端侧上，被轴承13、13旋转自如地支持着。
另外，导向轴衬4，通过作为导向轴衬安装手段的筒状附属装置41，安装于导向套管12的前端。该附属装置41具有，收容导向轴衬4的主体部分的大直径孔部41a，和贯穿形成于该大直径孔部41a的底部、插通导向轴衬4的主体部的小直径孔部41b。
导向轴衬4，通过将主体部分插入附属装置41的大直径孔部41a、在插通了小直径孔部41b的上述主体部的后端上拧入螺母42，安装于附属装置41上。然后，安装了导向轴衬4的附属装置41，通过多根螺栓43可装卸地安装于导向套管12的前端。另外，为了防止切削屑等异物从导向套管12和附属装置41之间的间隙侵入到导向轴衬基座1的内部，在附属装置41的外侧安装有筒状的盖45。该盖45，通过多根螺栓46安装于导向轴衬基座1的前端面。
刀架5具有固定在未图示的机座上的刀架基体51，和一边被该刀架基体51的导轨52引导、一边相对于刀架基体51在Y方向(垂直相交于纸面的方向)上进退移动自如的鞍座53，以及一边被设置在该鞍座53上的导轨54引导、一边相对于鞍座53在X方向(图中的上下方向)上进退移动自如的刀具安装部55。多个工具T排列成梳形状，安装于刀具安装部55上。然后，使刀具安装部55在Y方向上移动，从多个工具T中对使用于加工的规定工具T进行分度，使该工具T的刀尖位于导向轴衬4的近旁后进行棒材的加工。
而且，导向轴衬基座1，通过多根螺栓15安装于刀架基体51上，在使用导向轴衬4进行棒材加工时，在滑台2上不能移动，也就是处于固定状态。
另外，如该实施形态，在将导向轴衬基座1安装于刀架基体51上并限制其移动的情况下，为了不使热量从导向轴衬基座1传到刀架基体51上，螺栓15以由陶瓷等的低传热性材料形成为佳。另外，在导向轴衬基座1和刀架基体51的接触部上，介入由低传热性材料形成的垫板为佳。
在主轴3上，在与轴线C的同心上形成主轴3a，在其外周面上，在与轴线C相同的方向上形成了花键31。另一方面，在导向套管12的后端安装有环状的圆盘14，形成于其内周面的花键槽14a与主轴3的花键31相啮合。导向套管12的旋转，通过花键槽14a以及花键31传送到主轴3上。
主轴3的前端部分，以比其他部分小的直径形成，而且是作为外周面上形成了螺纹槽的小直径部3b而形成的。然后，在该小直径部3b上安装有夹持棒材的弹性夹头32。弹性夹头32，与形成了进行弹性夹头32开闭的凸轮的弹簧套管34一起，收容在筒状的盖螺母33的内部，通过将该盖螺母33拧入到小直径部3b内，安装于主轴3的前端。
另外，在比弹性夹头32位于后方的小直径部3b的外周面上，在和轴线C相同方向上形成了一个或多个键槽，在该键槽内嵌入键36。该键36，在不使用导向轴衬4对棒材进行加工时，使导向套管12和主轴3相嵌合，作为将导向套管12的旋转传送到主轴3的旋转传送部件起作用。
因此，在使用导向轴衬4进行棒材加工时，为了使键36不起作用，将其收容在外嵌于主轴3的小直径部3b的套管37内侧。在套管37的内周面上形成有键槽37a，若套管37外嵌于主轴3的小直径部3b上，则键槽37a与键36相嵌合。另外，该套管37，通过拧入小直径部3b的螺母38，被按压在形成于小直径部3b后端的阶梯部上，并固定在小直径部3b的规定位置上。
而且，为了将主轴3的前端支持于导向套管12内，上述盖螺母33以及套管37的外径，以形成与导向套管12的内径一致为佳。
在进行弹性夹头32开闭的拉杆35的内部，在与轴线C相同的轴线上，形成有能够插通棒材的贯穿孔35a。另外，拉杆35的前端，碰到弹簧套管34的后端上，通过拉杆35前进将弹簧套管34按压在前方，利用形成于弹簧套管34的前端内周面上的凸轮使弹性夹头32关闭。弹簧套管34的内部设有回动弹簧34a，一旦拉杆35后退，弹簧套管34就被该回动弹簧34a推回去，使弹性夹头32打开。拉杆35的进退移动是通过设置在主轴3后端侧的主轴箱6内部的弹性夹头开闭部61来进行的。
如图1所示，轴承62通过轴承架64安装于主轴箱6的前端。主轴3的后端被该轴承62旋转自如地支持着。
图3是主轴箱前端的设有轴承62的部分的扩大图。
位于轴承架64前端侧的主轴3的外周面上，形成了向径向外侧突出的法兰盘39，利用该法兰盘39、从主轴3的后端拧入的螺母63a以及套管63b，从前后方夹持轴承62的内圈62a。另外，轴承架64的前端上形成了向径向内侧突出的突起64a，在轴承架64的后端安装有环状的按压部件65。而且，利用突起64a和按压部件65，从前后方夹持轴承62的外圈62b。
通过以上的构成，如果轴承架64通过螺栓8固定在主轴箱6上，则相对于主轴箱6的主轴3在轴线C方向上的移动被限制。
主轴箱6一边被滑台2引导，一边在和轴线C相同的方向上自如地进退移动，使主轴3和该主轴箱6一起进退移动的主轴移动部7，设置在主轴箱6的下方。
主轴移动部7具有在与轴线C相同的方向上延伸的螺旋轴71，和使该螺旋轴71旋转的电动机73，以及拧在螺旋轴71上的螺母72。主轴箱6，连接于螺母72，通过伴随着电动机73的驱动的螺旋轴71的旋转，和螺母72一起在与轴线C相同的方向上进退移动。
在具有上述构成的自动车床中，从主轴3的后端插通贯穿孔3a提供棒材。然后，在使棒材的前端从导向轴衬4突出规定长度的状态下，使拉杆35前进，在合上弹性夹头32夹持棒材之后，使棒材与主轴3一起旋转，而且，一边利用主轴移动部7，将棒材和主轴3一起在与轴线C相同的方向(Z方向)上每次输送规定长度，一边利用工具T进行规定的加工。
接着参照图4以及图5说明，从具有上述构成的自动车床拆卸导向轴衬4，向未设有导向轴衬4的自动车床转换的转换步骤。
首先，如图4(a)所示，使刀具安装部55在X方向上移动，使工具T远离导向轴衬4，直到不会对转换工作带来障碍的位置为止。
接着，如图4(b)所示，拆卸多根螺栓46后，从导向轴衬基座1拆卸盖45，进而，拆卸多根螺栓43，从导向套管12拆卸附属装置41以及导向轴衬4。另外，拆卸连接导向轴衬基座1和刀架基体51的多根螺栓15，解除导向轴衬基座1的固定，使其能够在滑台2上移动。
然后，驱动主轴移动部7的电动机73，使主轴3与主轴箱6一起前进，使弹性夹头32从导向套管12的前端突出。如图4(c)所示，在该状态下，从主轴3的前端依次拆卸将弹性夹头32固定在主轴3前端的盖螺母33、螺母38以及支持键36的套管37。
接着，如图5(a)所示，准备用于在转换后支持主轴3的前端，同时固定主轴3使其相对于导向轴衬基座1不能够进退移动的附属装置17。
该附属装置17，具有与主轴3的小直径部3b的外径相同的内径，而且，设有外径与导向套管12的内径相同的筒状的主体部17a，和形成于该主体部17a前端的法兰盘17b。另外，附属装置17的内周面上，形成有与键36相嵌合的键槽17c。法兰盘17b上形成有多个螺栓孔，该螺栓孔和为了安装导向轴衬4而形成于导向套管12前端的螺纹孔的位置是对应的。附属装置17，通过插通了该螺栓孔的多根螺栓18，安装于导向套管12的前端。
接着，如图5(b)所示，将以图4(c)所示的步骤从小直径部3b拆卸下来的螺母38和盖螺母33，依次拧入小直径部3b内。然后，将螺母38紧固于小直径部3b，利用形成于小直径部3b后端的阶梯部和螺母38夹住附属装置17。这样，限制了相对于导向轴衬基座1的主轴3的进退移动。也就是说，在该实施形态中，由螺母38、附属装置17以及键36构成了将主轴3定位、固定在导向轴衬基座1的规定位置上的主轴固定手段。
通过以上步骤，完成转换工作。
图6是以上述步骤进行了转换以后的主轴前端的部分扩大图，图7是表示转换后的自动车床的主要部分的剖面图。
如图6所示，在外嵌于小径部3b的状态下安装于导向套管12上的附属装置17的后端，相接于小直径部3b的后端的阶梯部上限制主轴3的前进，拧入小直径部3b的螺母38，与附属装置17的前端相接限制主轴3的后退。另外，通过附属装置17的键槽17c和键36相嵌合，导向套管12的旋转被传送到主轴3上。
这样，在该实施形态中，由于从导向套管12向主轴3的旋转的传送，是在导向套管12的前端侧和后端侧两处上进行的，因此具有在进行棒材的加工时主轴3不容易弯曲的优点。
另外，在完成转换后，导向轴衬基座1一边被滑台2引导，一边能够在与轴线C相同的方向上进退移动，但是由于导向轴衬基座1是通过附属装置17以及导向套管12与主轴3连接的，因此利用使主轴3进退移动的主轴移动部7，导向轴衬基座1和主轴箱6以及主轴3成一整体在与轴线C相同的方向上进退移动。也就是说，如图7所示，转换后，由导向轴衬基座1和主轴箱6形成了可移动的主轴箱。
其后，如图6所示，在从主轴3的前端突出规定长度的状态下以弹性夹头32夹持棒材W，一边相对于工具T使主轴3和导向轴衬基座1一起在Z方向上输送，一边对棒材W进行加工。
图8以及图9涉及的是本发明的其他实施形态，图8(a)是主轴箱的前端部分的扩大剖面图，图8(b)是进一步扩大8(a)的主要部分的剖面图，图9是表示以连接部件连接导向轴衬基座和主轴箱的状态的扩大剖面图。
另外，在图8以及图9中，对于和先前的实施形态相同的部位、相同的部分标以同一符号并省略详细的说明。
在上述实施形态中，是通过附属装置17以及导向套管12来连接主轴箱6和导向轴衬基座1的，但是，如图9所示，在该实施形态中，进一步使用另设的连接手段(连接部件66)连接导向轴衬基座1和主轴箱6。这样，具有通过使用其他的连接手段，在使主轴3与导向轴衬基座1以及主轴箱6一起移动时，能够减轻作用于主轴3的负荷的优点。
如图8(a)所示，支持轴承62的轴承架64，至少利用一根螺栓8安装于主轴箱6的前端面，以使轴承架64不会因螺栓8而从主轴箱6上脱落，而且不会相对于主轴箱6而旋转。
如图8(b)所示，螺栓8上嵌装有垫圈81和套管82。该螺栓8和垫圈81以及套管82，插入到形成于轴承架64的法兰盘部分的螺栓孔64b内，插通形成于螺栓孔64b底部的贯穿孔64c，被拧入主轴箱6的前端面的螺纹孔内。由于套管82的长度(轴线C方向的长度)比螺栓孔64b底部的厚度大，因此一旦紧固螺栓8，则在轴承架64的法兰盘部分和主轴箱6的前端面之间、以及垫圈81和螺栓孔64b的底部之间会形成若干问隙S。该间隙S的尺寸，最好是比主轴箱6的前端部分中的主轴3的热膨胀量的最大值还要大。在该实施形态中，该间隙S构成吸收主轴3的因热膨胀而产生的尺寸变化的热膨胀吸收部。另外，在该实施形态中，螺栓8以及套管82，在轴承架64和主轴箱6之间形成间隙，而且构成使轴承架64相对于主轴箱不能够旋转的安装部件。
进而，如图8(a)所示，在轴承架64的周围，环状地配置对开式或三开式的轴承固定部件69，在和轴承架64嵌合的状态下，通过螺栓69a安装于主轴箱6的前端面。另外，轴承架64和轴承固定部件69，通过多根螺栓69b被连接。这样，轴承架64通过轴承固定部件69固定于主轴箱6。由于主轴3和轴承架64如先前所说明的那样互相之间的移动被限制，并通过利用轴承固定部件69将轴承架64固定于主轴箱6上，从而相对于主轴箱6的主轴3的进退移动也被限制。也就是说，在该实施形态中，轴承架64构成与主轴3相嵌合、相对于主轴箱6限制主轴3进退移动的限制手段的嵌合部件。
如图9所示，在拆卸导向轴衬4后，通过连接部件66连接导向轴衬基座1和主轴箱6。通过连接部件66的导向轴衬基座1和主轴箱6的连接，是按照以下步骤进行的。
在先前的实施形态中说明的连接主轴3和导向轴衬基座1的步骤之前，使主轴箱6从导向轴衬基座1后退，确保主轴箱6和导向轴衬基座1之间有充分的空间。而且，拆卸螺栓69a，从主轴箱6的前端面拆卸将轴承架64固定于主轴箱6上的轴承固定部件69。然后，在主轴箱6前端面的以轴线C为中心的圆周上配置连接部件66，并利用螺栓67b安装于主轴箱6的前端面。
其后，在进行了参照图4(b)说明的步骤以后，使导向轴衬基座1或主轴箱6在互相接近的方向上移动，使导向轴衬基座1的后端面与连接部件66相接。然后，紧固螺栓67a，连接导向轴衬基座1和主轴箱6。
这种情况下，若从主轴箱6拆卸轴承固定部件69，则能够解除相对于主轴箱3的轴线C方向的轴承架64的固定，但是由于主轴3被安装为相对于导向轴衬基座1不能进退移动，因此在利用连接部件66连接主轴箱6和导向轴衬基座1后，即使拆卸了轴承固定部件69，主轴3以及轴承架64也不会相对于主轴箱6自由地进退移动。若主轴3因为电动机11的转子11a的热而膨胀，则随着该热膨胀，轴承架64在间隙S的范围内移动，吸收主轴3的热膨胀。
在该实施形态中，在进行转换时，操作者完全没有必要拆卸或放松将轴承架64安装于主轴箱6的前端面的螺栓8，具有即使不是熟练的操作工，或制造、销售自动车床的制造厂等的担当者，也能够简单而且迅速地进行转换工作的优点。另外，通过螺栓8，轴承架65不会从主轴箱6脱离，能够回避因轴承架65从主轴箱6脱离而发生的主轴3的偏移，而且也能够确保操作者的安全。
以上，对本发明的适合的实施形态进行了说明，但是本发明并不限定于上述实施形态。
例如，在上述说明中，是以转换后主轴箱6和导向轴衬基座1一起移动的主轴移动型的自动车床为例子进行的说明，但是本发明也适用于，在具有能够在Z方向上移动的刀架的情况下，将主轴箱6以及导向轴衬基座1固定在机座上的主轴固定型的自动车床。这种情况下，在进行转换时，不需要拆卸连接导向轴衬基座1和刀架基体51的螺栓15，使主轴移动部7的驱动系统和自动车床的控制系统分开就可以。
另外，在刀架基体51和导向轴衬基座1的前端面之间，介入规定宽度的垫板，例如，通过在安装导向轴衬4时从导向轴衬基座1拆卸该垫板，也能够在转换前后调整导向轴衬4或主轴3的前端的位置。
工业上的利用可能性本发明可以适用于主轴移动型的自动车床、主轴固定型的自动车床，也适用于按照程序进行棒材的输送、停止、工具的分度、定位、利用工具的棒材的加工、被加工产品的冲切的数控自动车床。
另外，本发明并不限于从配置在自动车床后方的棒材供给装置提供长尺寸的棒材型的自动车床，也适用于利用机器手等向主轴前端的弹性夹头提供较短尺寸的棒状材料型的自动车床。
进而，本发明并不限于在导向轴衬基座的内部安装电动机的内装型的自动车床，也适用于在导向轴衬基座的外侧设置电动机，通过皮带轮等驱动力传送机构将该电动机的驱动力传送到主轴这一类型的自动车床。
权利要求
1.一种自动车床，它设有能够在主轴轴线方向上相对移动的刀架和主轴，是利用安装于上述刀架上的上具加工夹持在上述主轴前端的卡盘上的材料的，其特征在于，设有自如地进退移动的主轴箱；旋转自如地支持在该主轴箱上，形成了能够插通棒状材料的贯穿孔的主轴；安装了加工夹持在该主轴卡盘上的上述材料的工具的刀架；配置在上述主轴箱前方、上述主轴的前端侧的导向轴衬基座；将该导向轴衬基座定位固定在机座的规定位置上的基座固定手段；在旋转自如地支持于上述导向轴衬基座上的同时、受到相对于导向轴衬基座不能进退移动的限制、形成了插入上述主轴的贯穿孔的导向部件，可装卸地安装于该导向部件的前端的导向轴衬；设置在上述导向轴衬基座上，使上述导向部件和上述导向轴衬一起旋转的驱动手段；将上述导向部件的旋转传送到上述主轴的旋转传送手段；使上述主轴和上述主轴箱一起在上述导向部件的内部进退移动的主轴移动手段；以及在从上述导向部件拆卸上述导向轴衬时，使上述主轴相对于上述导向轴衬基座不能够进退移动，同时定位、固定在上述导向轴衬基座的规定位置上的主轴固定手段。
2.如权利要求1所述的自动车床，其特征在于，设置有引导上述导向轴衬基座进退移动的导轨，在解除了利用上述基座固定手段对上述导向轴衬基座的固定时，使上述导向轴衬基座能够沿着上述导轨移动，在拆卸上述导向轴衬，不使用上述导向轴衬而进行上述材料的加工时，一边使上述主轴箱和上述导向轴衬基座作为一个整体进退移动，一边对被夹持在上述主轴的卡盘上的材料进行加工。
3.如权利要求1或2所述的自动车床，其特征在于，所说的基座固定手段具有定位、固定在上述机座上的定位部件，和连接该定位部件与上述导向轴衬基座的螺栓。
4.如权利要求3所述的自动车床，其特征在于，在上述定位部件和上述导向轴衬基座之间介入规定宽度的垫板，在安装上述导向轴衬或拆卸上述导向轴衬时，以调整上述导向轴衬或上述主轴前端的位置。
5.如权利要求3或4所述的自动车床，其特征在于所说的定位部件是支持上述刀架的刀架基体。
6.如权利要求1～5中的任意一项所述的自动车床，其特征在于所说的旋转传送手段是，在上述导向部件的前端侧以及末端侧与上述主轴嵌合的嵌合部件。
7.如权利要求1～6中的任意一项所述的自动车床，其特征在于，所说的旋转传送手段以及主轴固定手段具有在从上述导向部件的前端拆卸上述导向轴衬之后安装、固定于上述导向部件以及上述主轴前端的附属装置，和形成于该附属装置的内周面上的嵌合部，以及为了与该嵌合部嵌合、形成于上述主轴上的被嵌合部。
8.如权利要求1～7中的任意一项所述的自动车床，其特征在于，在从上述导向部件拆卸上述导向轴衬时，以连接手段连接上述主轴箱和上述导向轴衬基座。
9.一种自动车床，其特征在于，权利要求8所述的自动车床中，在上述主轴的至少一处上设置吸收伴随热膨胀而产生的上述主轴尺寸变化的热膨胀吸收部。
10.如权利要求9所述的自动车床，其特征在于所说的热膨胀吸收部具有在安装了上述导向轴衬时限制上述主轴、使其相对于上述主轴箱不能进退移动的限制手段，和在拆卸了上述导向轴衬时解除利用上述限制手段对上述主轴的限制的限制解除手段。
11.如权利要求10所述的自动车床，其特征在于，所说的限制手段的构成有在主轴轴线的前后与上述主轴嵌合的嵌合部件；和在通过上述限制解除手段解除了上述主轴的限制时，为了不使上述嵌合部件相对于上述主轴箱旋转，并且，为了在上述嵌合部件没有从上述主轴箱脱离的情况下具有在主轴轴线方向上事先设定的尺寸的间隙，将上述嵌合部件安装于上述主轴箱的安装部件；所说的限制解除手段是将上述嵌合部件安装、固定于上述主轴箱的安装部件。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种在使用导向轴衬进行材料加工的情况和不使用导向轴衬进行材料加工的情况下，能够迅速而且简单地进行其转换的自动车床。该自动车床设有配置在主轴(3)的比主轴箱(6)还要前端侧的导向轴衬基座(1)，固定该导向轴衬基座(1)的基座固定手段(15)，能够旋转自如且不能进退移动地设置在导向轴衬基座(1)上的导向部件(12)，可装卸地安装于导向部件(12)的前端的导向轴衬(4)，使导向轴衬(4)旋转的驱动手段(11)，将导向部件(12)的旋转传送到主轴(3)的旋转传送手段(14a)、(31)，使主轴(3)在导向部件(12)内进退移动的主轴移动手段(7)，以及在从导向部件(12)拆卸导向轴衬(4)时、相对于导向轴衬基座(1)将主轴(3)定位固定在规定位置上的主轴固定手段(17)、(36)、(38)。
文档编号B23B13/00GK1886221SQ200380110900
公开日2006年12月27日 申请日期2003年12月26日 优先权日2003年12月26日
发明者浅原德之, 高桥彻, 平川佳昭, 安藤洋介, 铃木敏之, 露崎梅夫 申请人:时至准钟表股份有限公司