专利名称：机床的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括具有平行的轴线的正面主轴及背面主轴、和多个正面加工用刀具及背面加工用刀具并进行所期望的正面及背面加工的机床。
背景技术：
以往，在对一个工件实施多工序的加工的情况下，使用包括具有平行的轴线的正面主轴及背面主轴、和正面加工用刀具及背面加工用刀具的机床,来在主轴间进行工件的授受的同时依次加工工件。而且，公知一种机床，该机床具有多个正面加工用刀具及背面加工用刀具，仅通过机床的控制进行刀具的变更，由此，即使频繁地变更加工的种类，刀具的更换次数也少，能够以短时间应对多品种的少量产量。 例如，如图11所示，公知一种机床500，正面主轴510设置在正面主轴架511上并能够沿轴线方向(Z轴方向)移动，背面主轴520具有与正面主轴510平行的轴线，并设置在背面主轴架521上并能够沿所述Z轴方向及与该Z轴方向正交的方向(X轴方向)移动，并具有分别保持多个正面加工用刀具540及背面加工用刀具530的正面刀架541及背面刀架531，正面刀架541能够沿所述Z轴方向和X轴方向移动。另外，在该机床500中，背面刀架531能够沿所述X轴方向、和与所述Z轴方向及X轴方向正交的方向(Y轴方向)移动，在主轴间进行工件的授受的同时依次进行工件的正面及背面(例如参照专利文献I等)。专利文献I:日本特开2005-111631号公报(第3页、第4页、图8)但是，在上述机床500中，由于正面主轴架511仅能够沿Z轴方向移动，正面刀架541仅能够沿Z轴及X轴方向移动，所以多个正面加工用刀具540只能沿X轴方向配置，存在被保持的正面加工用刀具540的数量受限的问题。另外，背面加工时，由于背面主轴架521能够沿Z轴及X轴方向移动，背面刀架531能够沿Y轴及X轴方向移动，所以能够将多个背面加工用刀具530配置在X轴方向及Y轴方向，但在主轴间进行工件的授受和所期望的正面及背面加工时，需要按作业个别地控制正面主轴架511的一个轴、和背面主轴架521、正面刀架541及背面刀架531的各两个轴共计7个轴，控制变得复杂，并且可动部分多，由此，存在高速化和高精度化变得困难的问题。
发明内容
本技术方案I的发明是一种机床，具有正面主轴；与该正面主轴对置地配置的背面主轴；与所述正面主轴对置地配置、且保持多个正面加工用刀具的正面刀架；与所述背面主轴对置地配置、且保持多个背面加工用刀具的背面刀架，其中，正面加工用刀具及背面加工用刀具，在所述正面刀架及背面刀架上分别沿与两主轴的轴线交叉的Y轴方向配置为多级，所述正面刀架和所述背面主轴被设置成，能够沿所述Y轴方向一体移动，通过背面主轴的Y轴方向的移动，来切换与正面主轴对应的正面加工用刀具的级、和与背面主轴对应的背面加工用刀具的级，由此解决所述课题。本技术方案2的发明是在技术方案I记载的机床的结构的基础上，所述正面加工用刀具及背面加工用刀具的级以相同的间距形成，由此解决所述课题。本技术方案3的发明是在技术方案2记载的机床的结构的基础上，所述背面主轴具有两主轴和与各主轴对应的级的加工用刀具位于同一平面内的位置；以及正面主轴和与该正面主轴对应的级的正面加工用刀具位于两个不同的平面的一个平面内、且背面主轴和与该背面主轴对应的级的背面加工用刀具位于另一个平面内的位置，由此解决所述课题。本技术方案4的发明是在技术方案2记载的机床的结构的基础上，所述背面主轴以与所述正面加工用刀具的任意级都不位于同一平面内的方式配置，所述正面主轴以与所述背面加工用刀具的任意级都不位于同一平面内的方式配置，所述背面主轴具有各主轴和与各主轴对应的级的加工用刀具分别位于同一平面的多个位置，在所有位置，所述背面加工用刀具的所有级和所述正面加工用刀具的所有级都位于不同的平面上，由此解决所述课 题。本技术方案5的发明是在技术方案广4中任一项记载的机床的结构的基础上，所述多个正面加工用刀具及背面加工用刀具，分别以沿与所述轴线及背面主轴的Y轴方向的移动轴线交叉的X轴方向形成刀具列的方式配置在所述正面刀架及背面刀架上，由此解决所述课题。本技术方案6的发明是在技术方案5记载的机床的结构的基础上，所述正面刀架及背面刀架的所有的刀具列的正面加工用刀具及背面加工用刀具，以相同的间距配置在形成刀具列的平面内，由此解决所述课题。本技术方案7的发明是在技术方案5或6记载的机床的结构的基础上，所述正面刀架及背面刀架的所有的刀具列的正面加工用刀具及背面加工用刀具被配置成，在被所述正面主轴保持的工件由距离背面主轴最远的正面加工用刀具加工的位置，成为被所述背面主轴保持的工件由距离正面主轴最远的背面加工用刀具加工的位置，由此解决所述课题。本技术方案I的发明的机床，正面加工用刀具及背面加工用刀具在正面刀架及背面刀架上分别沿与两主轴的轴线(Z轴)交叉的Y轴方向配置为多级，正面刀架和背面主轴构成为能够沿Y轴方向一体移动，通过背面主轴的Y轴方向的移动，来切换与正面主轴对应的正面加工用刀具的级和与背面主轴对应的背面加工用刀具的级，由此，仅通过背面主轴的Y轴方向的移动控制就能够进行正面加工用刀具及背面加工用刀具的选择，从而刀具更换的控制变得容易，并且能够减少可动部分，实现高速化、高精度化。根据本技术方案2的结构，通过与背面主轴的Y轴方向的级数相当的定位控制，能够同时选择正面加工用刀具及背面加工用刀具的特定的级，Y轴控制进一步被简化。根据本技术方案3的结构，能够简单地切换使两主轴和与各主轴对应的级的加工用刀具位于同一平面内而进行的加工、和在两个不同的平面内进行正面主轴侧的加工和背面主轴侧的加工的加工。另外，在正面主轴和背面主轴之间进行了工件的授受之后，能够不进行背面主轴的Y轴方向的移动就直接进行下一加工，加工效率提高。根据本技术方案4的结构，在Y轴方向的所有的加工位置，正面加工用刀具和背面加工用刀具都不位于同一平面上，在加工时，即使正面加工用刀具和背面加工用刀具接近，也能够防止干涉。根据本技术方案5的结构，沿与轴线(Z轴)及背面主轴的Y轴方向的移动轴线交叉的X轴方向定位控制背面主轴，由此，能够简单地切换并选择正面加工用刀具及背面加工用刀具，能够以简单的控制使刀具数增加。根据本技术方案6的结构，用于同时选择同一级的正面加工用刀具及背面加工用刀具的背面主轴的X轴的定位控制通用，控制变得更容易，并且能够将两个工件保持在正面主轴和背面主轴并同时进行各自的正面加工和背面加工，能够通过加工时间的缩短实现高速化。根据本技术方案7的结构，能够在背面主轴的X轴方向、Y轴方向的整个移动范围配置正面加工刀具和背面加工刀具，从而能够配置并选择大量的刀具，能够应对多种加工。
另外，正面加工刀具和背面加工刀具分别沿列方向按加工顺序配置，由此，能够沿X轴方向按顺序选择加工刀具，减少背面主轴的X轴的移动距离并按顺序进行正面加工和背面加工这双方，加工效率提高。
图I是本发明的第一实施例的机床的立体图。图2是图I的机床的第一位置的立体图。图3是图2的侧视图。图4是图I的机床的第二位置的立体图。图5是图4的侧视图。图6是本发明的第二实施例的机床的立体图。图7是图6的机床的第一位置的立体图。图8是图7的侧视图。图9是图6的机床的第二位置的立体图。图10是图9的侧视图。图11是以往的机床的俯视图。
具体实施例方式实施例I在本发明的第一实施例的机床100中，如图I所示，在基台150上具有将正面主轴110保持为自由旋转驱动的正面主轴架111 ;保持背面主轴120及正面加工用刀具140的保持架121 ;保持背面加工用刀具130的背面刀架131 ;及保持导套160的导套支承架161。所述导套支承架161被固定在基台150上，以导套160的轴线与正面主轴110的轴线一致的方式配置。所述保持架121兼用作保持背面主轴120的背面主轴架、和保持正面加工用刀具140的正面刀架。所述保持架121将背面主轴120支承为自由旋转驱动。该保持架121和正面主轴架111以正面主轴110和背面主轴120的轴线相互平行的方式对置地配置。由此，所述正面刀具140配置在与正面主轴110对置的位置。所述背面刀架131配置在背面刀具130与背面主轴120对置的位置，并被固定在基台150上。在所述基台150上，沿所述正面主轴的轴线方向(Z轴方向)设置有正面Z轴轨道151。在该正面Z轴轨道151上能够自由滑动地支承有所述正面主轴架111。通过未图示的驱动装置在所述正面Z轴轨道151上能够控制位置地对该正面主轴架111进行滑动驱动。由此，正面主轴架111在所述正面Z轴轨道151上沿Z轴方向被移动控制。在所述基台150上，沿与所述Z轴方向在左右方向上正交的X轴方向设置有X轴轨道152。该X轴轨道152配置在所述正面Z轴轨道151的对置位置。在所述X轴轨道152上，自由滑动地支承有X轴滑动台153。通过未图示的驱动装置在所述X轴轨道152上能够控制位置地对该X轴滑动台153进行滑动驱动。在所述X轴滑动台153上，沿所述Z轴方向设置有背面Z轴轨道154。在该背面Z轴轨道154上，自由滑动地支承有Z轴滑动台155。通过未图示的驱动装置在所述背面Z轴轨道154上能够控制位置地对该Z轴滑动台155进行滑动驱动。在所述Z滑动台155上， 沿与所述X轴方向及Z轴方向正交的上下方向的Y轴方向设置有Y轴轨道156。所述保持架121自由滑动地被支承在所述Y轴轨道156上。通过未图示的驱动装置在所述Y轴轨道156上能够控制位置地对所述保持架121进行滑动驱动。由此，所述保持架121借助X轴滑动台153、Z轴滑动台155，相对于基台150沿相互正交的Z轴方向、X轴方向及Y轴方向一体地被移动控制。被正面主轴110保持的工件W穿插在导套160上并被引导，通过正面主轴架111及保持架121的移动控制，从导套160突出的部分被所述正面加工用刀具140加工。被背面主轴120保持的工件W通过保持架121的移动控制，被所述背面加工用刀具130加工。正面加工用刀具140及背面加工用刀具130在保持架121及背面刀架131上分别沿X轴方向配置多个(本实施例是5个)而形成刀具列。在各刀具列中，构成刀具列的各正面加工用刀具140或背面加工用刀具130分别沿X轴方向被配置在一直线上。保持架121及背面刀架131以使所述刀具列沿Y轴方向形成多级(本实施例是两级)的方式保持正面加工用刀具140及背面加工用刀具130。保持架121及背面刀架131的刀具列的各级间的间距被设定为相同。所述保持架121以切换第一位置和第二位置的方式沿Y轴方向被位置控制，所述第一位置是两主轴110、120位于同一平面内、且两主轴110、120的轴线包含于XZ轴方向的同一平面，所述第二位置是两主轴110、120分别位于各自的XZ轴方向的平面内、且两主轴110、120的轴线沿Y轴方向分离。在保持架121的所述第一位置，如图2、图3所示，在包含正面主轴110及背面主轴120的轴线的所述平面上，以包含下级的正面加工用刀具140的刀具列的X轴方向的直线、和上级的背面加工用刀具130的刀具列的X轴方向的直线的方式，配置正面主轴110及背面主轴120。由此，在保持架121的所述第一位置，两主轴110、120、正面刀架141的下级的刀具列的正面加工用刀具140B、和背面刀架131的上级的刀具列的背面加工用刀具130A被配置在一个平面(加工平面)。
通过将保持架121切换到所述第一位置，能够在一个加工平面上，利用下级的刀具列的正面加工用刀具140B、和上级的刀具列的背面加工用刀具130A，来进行被正面主轴110及背面主轴120保持的工件W的加工。尤其，能够容易地进行两主轴110、120间的工件W的授受的同时，容易地进行工件W的加工。另一方面，通过所述两主轴110、120、正面加工用刀具140及背面加工用刀具130的配置，在保持架121的所述第二位置，如图4、图5所示，在包含背面主轴120的轴线的所述平面上，包含下级的背面加工用刀具130的刀具列的X轴方向的直线，在包含正面主轴110的轴线的所述平面上，包含上级的正面加工用刀具140的刀具列的X轴方向的轴线。由此，在保持架121的所述第二位置，正面主轴110、和正面刀架141的上级的刀具列的正面加工用刀具140A被配置在一个平面(加工平面)内，背面主轴120、和背面刀架131的下级的刀具列的背面加工用刀具130B被配置在相对于所述加工平面沿Y轴方向分离的一个平面(加工平面)内。
通过使保持架121沿Y轴方向移动并切换到第二位置，能够在被正面主轴110保 持的工件W和被背面主轴120保持的工件W分别沿Y轴方向分离的各自的加工平面上，利用正面加工用刀具140A或背面加工用刀具130B进行加工。仅通过保持架121的Y轴方向的I个轴的动作实施的位置切换，就能够同时进行被正面主轴110保持的工件W和被背面主轴120保持的工件W的正面加工及背面加工中的刀具列的上级、下级的选择。而且，所述两个位置的位置控制还可以采用止挡部等的简单且高精度的定位手段，位置的切换控制变得更容易，并且位置精度提高。另外，如图2、4所示，在全部的刀具列中，正面加工用刀具140及背面加工用刀具130的X轴方向的间距被设定为相同，正面主轴110及背面主轴120、正面加工用刀具140及背面加工用刀具130的X轴方向的位置关系被配置成，在被正面主轴110保持的工件W被距离背面主轴120最远的正面加工用刀具140A1 (或140B1)加工的位置，成为被背面主轴120保持的工件W被距离正面主轴110最远的背面加工用刀具130B1 (或130A1)加工的位置。按顺序对工件W实施多个正面加工及背面加工的情况下，在保持架121的下级的刀具列上，从接近背面主轴120的一侧开始按顺序配置正面加工所使用的正面加工用刀具140B，并且在上级的刀具列上，从远离背面主轴120的一侧开始按顺序配置正面加工所使用的正面加工用刀具140A，另外，在背面刀架131的上级的刀具列上，从接近正面主轴110的一侧开始按顺序配置背面加工所使用的背面加工用刀具130A，并且在下级的刀具列上，从远离正面主轴110的一侧开始按顺序配置背面加工所使用的背面加工用刀具130B，由此，使保持架121沿X轴方向每次以加工用刀具的I个间距的量移动的同时，逐次按顺序选择加工用刀具，由此，能够减少保持架121的X轴方向及Y轴方向的移动，缩短刀具切换时间，有效率地进行加工。实施例2在本发明的第二实施例的机床200中，如图6所示，仅正面主轴210和背面加工用刀具230的Y轴方向的位置关系、及背面主轴220和正面加工用刀具240的Y轴方向的位置关系与第一实施例的机床100不同，其他结构相同。
此外，图6至图10中的附图标记的后两位数字与图I至图5的附图标记的后两位数字相同的部件表示相同的部件，这些相同的功能、动作，与第一实施例相同，所以省略说明。背面主轴220以与正面加工用刀具240的任意的级都不位于同一平面内的方式在Y轴方向上配置，正面主轴210以与背面加工用刀具230的任意的级都不位于同一平面内的方式在Y轴方向上配置。保持架221以切换第一位置和第二位置的方式沿Y轴方向被进行位置控制，所述第一位置是正面主轴210与下级的刀具列的正面加工用刀具240位于同一平面内、且背面主轴220与上级的刀具列的背面加工用刀具230位于同一平面内，所述第二位置是正面主轴210与上级的刀具列的正面加工用刀具240位于同一平面内、且背面主轴220与下级的刀具列的背面加工用刀具230位于同一平面内。在保持架221的所述第一位置，如图7、图8所示，包含正面主轴210的轴线的平面和包含背面主轴220的轴线的平面接近但不处于同一平面，并且，正面加工用刀具240及背 面加工用刀具230的所有级都位于不同的平面上。另一方面，在保持架221的所述第二位置，如图9、图10所示，包含正面主轴210的轴线的平面和包含背面主轴220的轴线的平面分离，并且，正面加工用刀具240及背面加工用刀具230的所有级都位于不同的平面上。由此，通过将保持架221切换到所述第一位置，能够利用下级的刀具列的正面加工用刀具240B、和上级的刀具列的背面加工用刀具230A，对被正面主轴210及背面主轴220保持的工件W在各个加工平面上进行加工，使保持架221沿Y轴方向移动而切换到第二位置时，能够在被正面主轴210保持的工件W和被背面主轴220保持的工件W分别沿Y轴方向分离的各加工平面上，利用上级的刀具列的正面加工用刀具240A或下级的刀具列的背面加工用刀具230B进行加工。仅通过保持架221的Y轴方向的I个轴的动作实施的所述背面主轴架221的位置切换，与所述第一实施例同样地，能够同时进行被正面主轴210保持的工件W和被背面主轴220保持的工件W的正面加工及背面加工中的刀具列的上级、下级的选择，所述两个位置的位置控制变得容易，并且位置精度提高。另外，如图7至图10所示，在任意位置，正面加工用刀具240及背面加工用刀具230的所有级都位于不同的平面上，由此，在加工时，即使正面加工用刀具240和背面加工用刀具230接近，也能够防止干涉。此外，在正面主轴210和背面主轴220之间进行工件W的授受的情况下，保持架221沿Y轴方向被位置控制到两主轴210、220位于同一平面的位置，在该位置使两主轴210、220的轴线一致，从而能够进行所述工件W的授受。在上述任意的实施例中，都能够仅通过保持架121、221的X轴方向的I个轴的动作，同时进行正面、背面的两加工的刀具列中的正面加工用刀具140、240及背面加工用刀具130、230的选择。另外，在任意的实施例中，都能够通过使保持架121、221的X轴、Y轴移动，同时从配置成5个X2级的分别为10个的正面加工用刀具140、240及背面加工用刀具130、230选择任意的刀具，所以能够将两个工件W保持在正面主轴110、210和背面主轴120、220，来同时进行各自的正面加工和背面加工。
此外，本申请的附图是为容易理解地说明配置关系和动作而被简化的图，各个构成部件的实际具体形状和尺寸不限于图示的情况。另外，正面加工用刀具140、240及背面加工用刀具130、230的数量、配置可以是任意的，基台150、250也可以沿水平、倾斜、垂直的任意方向设置。而且，虽然未图示，但也可以适当地具有其他的所期望的构成部件，例如旋削刀具、工件W的装卸机构、加工液供给机构、加工屑排出机构等机床一般使用的结构。附图标记的说明100、200、500 · · ·机床 501· · ·旋削用刀架502· · ·旋削用刀架110,210,510 · · ·正面主轴111、220、511 · · ·正面主轴架120,230,520 · · ·背面主轴121、221 · · 保持架521· · ·背面主轴架130,230,530 · · ·背面加工用刀具131,231,531 · · 背面刀架140,240,540 · · ·正面加工用刀具141、241、541 · · ·正面刀架150、250 · · ·基台151,251 · · 正面 Z 轴轨道152,252 · · · X 轴轨道153,253 · · · X 轴滑动台154、254 · · 背面 Z 轴轨道155,255 · · · Z 轴滑动台156,256 · · · Y 轴轨道160、260 · · ·导套161、261 · · ·导套支承架W· · ·工件
权利要求
1.一种机床，具有正面主轴；与该正面主轴对置地配置的背面主轴；与所述正面主轴对置地配置、且保持多个正面加工用刀具的正面刀架；与所述背面主轴对置地配置、且保持多个背面加工用刀具的背面刀架，其特征在于， 正面加工用刀具及背面加工用刀具，在所述正面刀架及背面刀架上分别沿与两主轴的轴线交叉的Y轴方向配置为多级， 所述正面刀架和所述背面主轴被设置成，能够沿所述Y轴方向一体移动， 通过背面主轴的Y轴方向的移动，来切换与正面主轴对应的正面加工用刀具的级、和与背面主轴对应的背面加工用刀具的级。
2.如权利要求I所述的机床，其特征在于， 所述正面加工用刀具及背面加工用刀具的级以相同的间距形成。
3.如权利要求2所述的机床，其特征在于， 所述背面主轴具有两主轴和与各主轴对应的级的加工用刀具位于同一平面内的位置；以及正面主轴和与该正面主轴对应的级的正面加工用刀具位于两个不同的平面的一个平面内、且背面主轴和与该背面主轴对应的级的背面加工用刀具位于另一个平面内的位置。
4.如权利要求2所述的机床，其特征在于， 所述背面主轴以与所述正面加工用刀具的任意级都不位于同一平面内的方式配置， 所述正面主轴以与所述背面加工用刀具的任意级都不位于同一平面内的方式配置， 所述背面主轴具有各主轴和与各主轴对应的级的加工用刀具分别位于同一平面的多个位置， 在所有位置，所述背面加工用刀具的所有级和所述正面加工用刀具的所有级都位于不同的平面上。
5.如权利要求1 4中任一项所述的机床,其特征在于， 所述多个正面加工用刀具及背面加工用刀具，分别以沿与所述轴线及背面主轴的Y轴方向的移动轴线交叉的X轴方向形成刀具列的方式配置在所述正面刀架及背面刀架上。
6.如权利要求5所述的机床，其特征在于， 所述正面刀架及背面刀架的所有的刀具列的正面加工用刀具及背面加工用刀具，以相同的间距配置在形成刀具列的平面内。
7.如权利要求5或6所述的机床，其特征在于， 所述正面刀架及背面刀架的所有的刀具列的正面加工用刀具及背面加工用刀具被配置成，在被所述正面主轴保持的工件由距离背面主轴最远的正面加工用刀具加工的位置，成为被所述背面主轴保持的工件由距离正面主轴最远的背面加工用刀具加工的位置。
全文摘要
本发明提供一种机床，保持大量的刀具，不用更换刀具就能够进行多种加工，并且控制容易且可动部分少，由此实现高速化、高精度化。正面刀架(141)和背面主轴(120)构成为能够沿Y轴方向一体移动，多个正面加工用刀具(140)及背面加工用刀具(130)分别在正面刀架(141)及背面刀架(131)上沿Y轴方向配置为多级。
文档编号B23B29/24GK102917821SQ201180014769
公开日2013年2月6日 申请日期2011年2月28日 优先权日2010年3月25日
发明者露崎梅夫, 秋元晓, 篠原浩 申请人:西铁城控股株式会社, 西铁城精机宫野股份有限公司