专利名称：机床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利用刀具对固定于工件固定部的工件进行加工的机床。
背景技术：
通常，机床用于进行铣削加工、丝锥加工等各种加工。机床根据来自控制部的指令从用于存储多个刀具的刀库中取出规定的刀具并安装在主轴上，对工件进行加工。在日本特许公开公报1993年第42406号中公开了一种机床。机床具有用于固定工件的工件定位装置，以及与工件定位装置相对而沿X轴方向(左右方向)和Y轴方向(前后方向)移动的基座。基座与工件定位装置在前后方向上相离开。工件定位装置以X轴为旋转轴进行旋转。安装有刀具的主轴头设置在基座上。安装在主轴头上的刀具在控制部的控制下靠近固定在工件定位装置上的工件，对工件进行加工。此时，基座沿X轴方向和Y轴方向移动并且工件定位装置以X轴为旋转轴进行旋转。由于基座与工件定位装置在Y轴方向上相离开，因此机床整体变长，机床整体的刚性降低。因此，由于在加工工件时产生的撞击与振动，容易在机床上产生应变。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种提高刚性的机床。技术方案I的机床具有工件保持装置，其用于保持工件；支承台，其用于支承该工件保持装置；刀具支承体，其用于支承对上述工件进行加工的刀具；其特征在于，上述支承台与刀具支承体相互连接并且一体成形。机床由于支承台与刀具支承体相互连接并且一体成形，因此能够缩短机床的全长，刚性提闻。技术方案2的机床的特征在于，该机床设有相对的两个上述支承台，上述刀具支承体呈箱状，该机床具有用于支承两支承台与刀具支承体的基座部，在上述基座部的上表面上的位于两支承台之间的区域设有用于排出尘埃的上下贯穿的排出口，上述上表面上的上述排出口的周围朝向上述排出口侧向下方倾斜，在上述两支承台的比上述排出口高的位置形成有沿支承台彼此相对的方向贯穿并且用于排出尘埃的排出通路。在加工工件时产生的尘埃，例如工件的切削屑、冷却剂在排出通路、基座部的倾斜的面上移动，从排出口可靠地排出。技术方案3的机床的特征在于，对于上述排出通路的宽度，与上述排出口相反的一侧的宽度大于排出口侧的宽度。由于排出通路的宽度在排出口侧较窄，在与排出口相反的一侧较宽，因此飞散到与排出口相反的一侧的尘埃、冷却剂等集中于排出口。技术方案4的机床的特征在于，上述排出通路的侧面具有突曲面。由于排出通路的侧面具有向内侧突出的曲面，因此尘埃、冷却剂等朝向排出口顺
4畅地移动。技术方案5的机床的特征在于，在上述基座部的上表面上，在隔着上述刀具支承 体与上述排出口相反的一侧的位置设有用于排出尘埃的排出孔，上述刀具支承体呈具有上 表面的箱状，上述刀具支承体的上表面以该上表面的中央部分为顶点分别朝向上述排出口 侧与排出孔侧向下方倾斜。附着在刀具支承体的上表面上的尘埃，例如切削屑、冷却剂朝向排出口与排出孔 移动并排出。技术方案6的机床的特征在于，在上述刀具支承体的下侧的上述基座部上设有上 下贯穿并且用于排出尘埃的基座部排出口，在上述刀具支承体的侧面上形成有沿两支承台 相对的方向贯穿并且用于排出尘埃的支承体排出通路。从刀具支承体飞散的尘埃，例如切削屑、冷却剂通过支承体排出通路、基座部排出 口排出。技术方案7的机床的特征在于，对于上述支承体排出通路的宽度，与上述基座部 排出口相反的一侧的宽度大于该基座部排出口侧的宽度。由于对于支承体排出通路的宽度，基座部排出口侧的宽度较窄，与该基座部排出 口相反的一侧的宽度较宽，因此飞散到与基座部排出口相反的一侧的尘埃，例如切削屑、冷 却剂等集中于基座部排出口。技术方案8的机床的特征在于，上述工件保持装置具有工件固定部，其用于保持 上述工件；旋转台，其架设在上述两支承台之间，能够绕沿该支承台彼此相对的方向的轴旋 转并且以能够使上述工件固定部绕与该轴垂直的轴旋转的方式支承上述工件固定部；马 达，其用于使上述工件固定部旋转，其位于上述旋转台的与支承上述工件固定部的一侧相 反的一侧。由于工件保持装置能够使工件绕沿支承台彼此相对的方向的轴旋转，并且能够绕 与该轴垂直的轴旋转，因此能够以任意角度对工件进行加工。工件保持装置在旋转台的一 个面设有工件固定部，在另一个面上设有马达，并且旋转台能够旋转。因此，需要增高支承 台的高度以使得即使旋转台旋转也不会干扰基座部。随着支承台增高，刚性减弱。机床由 于支承台与刀具支承体相连接，因此能够防止刚性降低。
图1是概略表示机床的立体图。图2是概略表示机床的侧视图。图3是概略表示工件保持装置的立体图。图4是概略表示基座部、支承台及刀具支承体的立体图。图5是概略表不基座部、支承台及刀具支承体的俯视图。图6是概略表不基座部、支承台及刀具支承体的右侧视图。图7是基座部的概略仰视图。图8是概略表示旋转台向前侧旋转了大致90度时的机床的立体图。
具体实施方式
[0031]参照附图说明本实用新型的优选实施方式。图I的左斜下方是机床的前方。机床具有前后较长的矩形箱形的基座部I。腿2、2、2、2设置在基座部I的下部四角。用于保持刀具60的刀具保持装置300和用于保持工件的工件保持装置100设置在基座部I的上表面上。工件保持装置100位于基座部I的前侧，刀具保持装置300位于后侧。基座部I在后部具有刀具支承体30。刀具支承体30是在前后方向上较长的长方体状。刀具支承体30与基座部I 一体成形。在前后方向(Y轴方向)上较长的Y轴轨道32、32分别设置在刀具支承体30的上表面的左右端部。两个滑动件32a、32a以能够使下表面相对于Y轴轨道32滑动的方式将下表面嵌合在各个Y轴轨道32上并且将上表面固定在移动体32d上。移动体32d是在左右方向(X轴方向)上较长的矩形。与Y轴轨道32平行的Y轴滚珠丝杠机构32b配置在刀具支承体30的上表面上并且配置在Y轴轨道32之间。Y轴马达32c设置于Y轴滚珠丝杠机构32b的后端部。Y轴马达32c驱动Y轴滚珠丝杠机构32b。移动体32d与Y轴滚珠丝杠机构32b的螺母部(未图示)相连结。Y轴滚珠丝杠机构32b的螺母部借助Y轴马达32c的旋转而沿Y轴方向移动。因此，移动体32d沿Y轴方向移动。在左右方向(X轴方向)上较长的两个X轴轨道31、31设置在移动体32d的上表面上并且设置在前后两端。两个滑动件31a、31a以能够使下表面相对于X轴轨道31、31滑动的方式将下表面嵌合在各个X轴轨道31、31上并且将上表面固定于立柱35的下表面。立柱35用于支承主轴头34，并且呈上下较长的柱状。与X轴轨道31平行的X轴滚珠丝杠机构31b配置在X轴轨道31之间。X轴马达31c设置在X轴滚珠丝杠机构31b的右端部。X轴马达31c驱动X轴滚珠丝杠机构31b。立柱35与X轴滚珠丝杠机构31b的螺母部(未图示)相连结。X轴滚珠丝杠机构31b的螺母部借助X轴马达31c的旋转而沿X轴方向移动。因此，立柱35沿X轴方向移动。Z轴轨道33、33分别设置在立柱35的前表面的左右端部。Z轴轨道33、33在上下方向(Z轴方向)上较长。两个滑动件33a、33a以能够使后表面相对于Z轴轨道33滑动的方式将后表面嵌合在各个Z轴轨道33上并且将前表面固定于主轴头34的后表面。主轴头34是大致长方体形状，在内部以能够使主轴36旋转的方式支承主轴36。与Z轴轨道33平行的Z轴滚珠丝杠机构33b配置在Z轴轨道33、33之间。Z轴马达33c设置在Z轴滚珠丝杠机构33b的上端部。Z轴马达33c驱动Z轴滚珠丝杠机构33b。主轴头34与Z轴滚珠丝杠机构33b的螺母部(未图示)相连结。Z轴滚珠丝杠机构33b的螺母部借助Z轴马达33c的旋转而沿Z轴方向移动。因此，主轴头34沿Z轴方向移动。主轴马达37设置在主轴头34的上端部。主轴马达37使主轴36绕Z轴旋转。主轴36用于保持刀具60。刀具60有主轴旋转而对工件进行加工的旋转刀具，以及刀具自身不旋转而使工件旋转地进行加工的非旋转刀具。主轴36能够安装旋转刀具与非旋转刀具。在利用非旋转刀具对工件进行加工时，使用用于固定非旋转刀具与主轴头34的固定构件(未图示)。两个支承台10、10在基座部I的上表面前部隔开间隔地左右设置。支承台10、10用于支承工件保持装置100。参照图3进行说明。工件保持装置100具有两个固定部11、11。固定部11、11固定在支承台10、10上。旋转台12设置在固定部11、11之间。旋转台12以能够使工件固定部13旋转的方式支承圆形的工件固定部13。旋转台12具有台部12a、左连结部12b、右连结部12c。工件固定部13位于台部12a的一个面(在图3中为上表面)上。工件固定部13能够绕与上述一个面呈直角的轴旋转。旋转马达14固定在台部12a的另一个面(在图3中为下表面)上。旋转马达14使工件固定部13旋转。工件固定部13的轴向相对于台部12a呈直角。左连结部12b从台部12a向左上方延伸，以能够绕X轴旋转的方式与左侧的固定部11相连结。右连结部12c从台部12a向右上方延伸，以能够绕X轴旋转的方式与右侧的固定部11相连结。马达15固定于右侧的固定部11。马达15使旋转台12绕X轴旋转。马达15的旋转轴与右连结部12c相连结。如图3所示，在以Z轴上侧为基准将向后侧旋转的角度设为负的角度，将向前侧旋转的角度设为正的角度时，旋转台12借助马达15的旋转在-5度 +95度的范围内旋转。由于设定了 -5度 O度和+90度 +95度的范围，因此即使产生安装时的误差，旋转台12也可靠地在O度 +90度的范围内旋转。由于旋转台12向前侧旋转90度以上，因此操作者能够在易于确保作业空间的机床的前方相对于工件固定部13装卸工件50，作业效率提高。在旋转台12向后侧旋转90度以上时，难以确保作业空间。说明将非旋转刀具安装在主轴36上而对工件50进行加工的情况。如图3所示，将工件50固定在工件固定部13上，旋转马达14旋转，从而工件50绕Z轴旋转。安装在主轴36上的刀具60借助X轴马达31c Z轴马达33c与工件50相接触。由于工件50旋转，因此即使刀具60不旋转，刀具60也能够对工件50进行加工。此时，马达15能够确定工件50绕X轴的倾斜，因此刀具60也能够倾斜地对工件50进行加工。说明将旋转刀具安装在主轴36上来对工件50进行加工的情况。刀具60借助主轴马达37而进行旋转。旋转的刀具60借助X轴马达31c Z轴马达33c与工件50相接触，刀具60对工件50进行加工。此时，通过使用马达15，刀具60也能够倾斜地对工件50进行加工。另外，也可以使用旋转马达14使工件50旋转。参照图4 图6进行说明。排出口 Ia设置在基座部I的上表面前部。排出口 Ia上下贯穿，用于排出尘埃。排出口 Ia是在前后方向上较长的矩形，大致水平。在基座部I的上表面上，从排出口 Ia的前端部到基座部I的前端部的部分是前倾斜面110。前倾斜面110从基座部I的前端部的上端向后下方倾斜。前倾斜面110的左右宽度朝向排出口 Ia的前端部逐渐缩短，在基座部I的上表面上，与前倾斜面110和基座部I的右端部相连的部分是右倾斜面111。右倾斜面111从上端朝向排出口 Ia向左下方倾斜。右倾斜面111与排出口 Ia的右边缘部分相连。在基座部I的上表面上，与前倾斜面110和基座部I的左端部相连的部分是左倾斜面112。左倾斜面112从上端朝向排出口 Ia向右下方倾斜。左倾斜面112与排出口 Ia的左边缘部分相连。排出孔Ib设置在基座部I的上表面的后端部。排出孔Ib用于排出尘埃。排出孔Ib沿Z轴方向贯穿。排出孔Ib的左右端部分别与右倾斜面111、左倾斜面112相连。排出孔Ib的前端部同刀具支承体30的与Z轴方向大致平行的后侧面134相连。后侧面134与右倾斜面111和左倾斜面112相连。门形的支承台10竖立设置在前倾斜面110、右倾斜面111上。支承台10与前倾斜面110、右倾斜面111 一体成形。支承台10具有腿部10a、10b、梁部10c。腿部10a、10b —前一后配置。梁部IOc用于连接腿部10a、10b的上端部之间，与Y轴方向大致平行。腿部IOa竖立设置在前倾斜面110与右倾斜面111的交界处。腿部IOb竖立设置在右倾斜面111上。由腿部10a、10b、梁部IOc围成的空间成为排出通路10d。排出通路IOd沿X轴方向贯穿，用于将尘埃引导到排出口 la。如图5所示，排出通路IOd的前侧面10da、后侧面IOdb具有向通路中央侧突出的曲面。对于右侧的排出通路IOd的前后宽度，其右侧(与排出口 Ia相反的一侧)的前后宽度比其左侧(排出口 Ia侧)的前后宽度宽。同样的门形的支承台10也竖立设置在前倾斜面110与左倾斜面112上。如图5所示，对于左侧的排出通路IOd的前后宽度，其与排出口 Ia相反的一侧的前后宽度比其排出口 Ia侧的前后宽度宽。飞散到支承台10的周围的尘埃，例如工件的切削屑与冷却剂在各个排出通路10d、前倾斜面110、右倾斜面111与左倾斜面112上移动，从排出口 Ia排出。排出通路IOd位于比排出口 Ia高的位置。刀具支承体30与两支承台10、10的后部(后侧的腿部10b、10b)相连接。刀具支承体30与两支承台10、10相互连接。支承台10、10、刀具支承体30通过金属材料(例如铁、铜、锌、铝)的铸造而一体成形。凹部130形成在刀具支承体30的前侧面的X轴方向中央部。凹部130向后侧凹陷。凹部130的水平截面形状是日文文字-字形。凹部130的底面130a、各个侧面130b、130b与Z轴方向大致平行，并且与水平面大致垂直。在凹部130的下边缘部，底面130a、各个侧面130b、130b与排出口 Ia的后边缘部、左右边缘部相连。刀具支承体30的凹部130附近的部分形成为壁厚比其他部分厚，其刚性较高。刀具支承体30的前部上表面是倾斜面131、131。倾斜面131、131朝向凹部130向下方倾斜。倾斜面131、131与凹部130的侧面130b、130b相连。在刀具支承体30的前部，倾斜面131的下侧部分是上下较长的柱部39。倾斜面131形成柱部39的上表面。柱部39的水平截面形状是梯形。梯形以凹部130侧为上底，以与凹部130相反的一侧(Y轴轨道32侧)为下底。下底比上底长。柱部39用于维持Y轴轨道32附近的强度。侧面130b在水平截面形状中相当于上底。刀具支承体30的后部上表面具有前上表面132与后上表面133。前上表面132以Y轴方向中央部为顶点朝向前侧向下方倾斜。后上表面133以Y轴方向中央部为顶点朝向后侧向下方倾斜。后上表面133与刀具支承体30的后侧面134相连。附着在前上表面132上的冷却剂向前方移动，从排出口 Ia排出。附着在后上表面133上的冷却剂向后方移动，从排出孔Ib排出。支承体排出通路135形成在刀具支承体30的右侧面下部。支承体排出通路135沿X轴方向贯穿，用于排出尘埃。如图5所示，支承体排出通路135的前侧面与后侧面具有倾斜部分135a、135a和平行部分135b、135b。倾斜部分135a、135a以支承体排出通路135的左侧的前后宽度比右侧的前后宽度窄的方式倾斜。平行部分135b、135b与倾斜部分135a、135a相连，向刀具支承体30的内侧(左侧)延伸。平行部分135b、135b与X轴方向大致平行。支承体排出通路136形成在刀具支承体30的左侧面下部。支承体排出通路136沿X轴方向贯穿。支承体排出通路136的前侧面与后侧面具有倾斜部分136a、136a和平行部分136b、136b。倾斜部分136a、136a以支承体排出通路136的右侧的前后宽度比左侧的前后宽度窄的方式倾斜。平行部分136b、136b与倾斜部分136a、136a相连，向刀具支承体30的内侧(右侧)延伸。平行部分136b、136b与X轴方向大致平行。如图7所示，基座部排出口 137设置在刀具支承体30的下方并且设置在基座部I的底面上。基座部排出口 137上下贯穿，用于排出尘埃。基座部排出口 137是在前后方向上较长的矩形，并且大致水平。基座部排出口 137在Y轴方向上位于与平行部分135b、136b大致相同的位置。飞散到刀具支承体30的周围的尘埃在右倾斜面111、左倾斜面112、各个支承体排出通路135、136中移动，从排出孔lb、基座部排出口 137排出。传送带(未图示)设置在基座部I的下侧。该传送带用于输送排出的尘埃等。图8是概略表示旋转台12向前侧旋转了大致90度时的机床的立体图。如图8所示，在马达15使旋转台12向前侧旋转了大致90度时，旋转马达14位于凹部130的内侧。此时，规定的空间存在于旋转马达14与凹部130之间。即使旋转台12旋转，旋转马达14也不与刀具支承体30接触。即使旋转台12向前侧旋转大致90度，由于在旋转马达14与凹部130之间存在有规定的空间，因此操作者也能够在旋转马达14的外侧安装所需的零件。实施方式的机床的支承台10与刀具支承体30相邻接并且一体成形。因此，机床的全长缩短，机床的刚性提高。在加工工件时产生的工件的切削屑与冷却剂在前倾斜面110、右倾斜面111、左倾斜面112、排出通路IOd中移动，从排出口 Ia排出。因此，机床能够可靠地对切削屑等进行处理。由于排出通路IOd的前后宽度在排出口 Ia侧较窄，在与排出口 Ia相反的一侧较宽，因此飞散到与排出口 Ia相反的一侧的切削屑与冷却剂等集中于排出口Ia0支承台10的排出通路IOd的前侧面10da、后侧面IOdb形成为向内侧突出的突曲面。切削屑与冷却剂等经由排出通路IOd向排出口 Ia顺畅地移动。凹部130的底面130a、侧面130b相对于排出口 Ia的边缘部分垂直地形成。凹部130的内侧区域整体作为排出口Ia发挥功能。刀具支承体30的上表面是倾斜的前上表面132与后上表面133。附着在刀具支承体30的上表面上的切削屑、冷却剂等向基座部排出口 137、排出孔Ib移动并排出。从刀具支承体30飞散的切削屑、冷却剂等通过刀具支承体30的支承体排出通路135、136，经由形成在刀具支承体30的下侧的基座部排出口 137排出。支承体排出通路135、136在基座部排出口 137侧较窄，在与基座部排出口 137相反的一侧较宽。因此，飞散到与基座部排出口137相反的一侧的切削屑、冷却剂等集中于基座部排出口 137。工件保持装置100在旋转台12的上表面上设有工件固定部13，在下表面上设有旋转马达14，并且能够使旋转台12旋转。因此，需要增高支承台10的高度以使得即使旋转台12旋转也不会干扰基座部I。随着支承台10增高，刚性减弱。机床由于支承台10与刀具支承体30相连接，因此能够防止刚性降低。支承台10、10、刀具支承体30通过金属材料的铸造而一体成形，但是成形方法并不限定于此。支承台10、10、刀具支承体30既可以通过金属板(例如钢板、铜板、锌板或铝板)的焊接而一体成形，也可以通过金属板的弯曲加工、冲压加工而一体成形。
权利要求1.一种机床，具有工件保持装置(100)，其用于保持工件(50);支承台(10)，其用于支承该工件保持装置(100);刀具支承体(30)，其用于支承对上述工件(50)进行加工的刀具(60)，其特征在于，上述支承台(10)与刀具支承体(30)相互连接并且一体成形。
2.根据权利要求I所述的机床，其特征在于，该机床设有相对的两个上述支承台(10、10)，上述刀具支承体(30)呈箱状，该机床具有用于支承上述两支承台(10、10)与刀具支承体(30)的基座部(1)，在上述基座部(I)的上表面上的位于两支承台(10、10)之间的区域设有用于排出尘埃的上下贯穿的排出口(la)，上述上表面上的上述排出口(Ia)的周围朝向上述排出口(Ia)侧倾斜，在上述两支承台(10、10)的比上述排出口(Ia)高的位置形成有沿支承台(10)彼此相对的方向贯穿该支承台(10)并且用于排出尘埃的排出通路(10d)。
3.根据权利要求2所述的机床，其特征在于，对于上述排出通路(IOd)的宽度，与上述排出口( Ia)相反的一侧的宽度大于排出口侧(Ia)的览度。
4.根据权利要求3所述的机床，其特征在于，上述排出通路(IOd)的侧面具有突曲面。
5.根据权利要求4所述的机床，其特征在于，在上述基座部(I)的上表面上，在隔着上述刀具支承体(30)与上述排出口( Ia)相反的一侧的位置设有用于排出尘埃的排出孔(lb)，上述刀具支承体(30)呈具有上表面的箱状，上述刀具支承体(30)的上表面(132、133)以该上表面的中央部分为顶点朝向上述排出口( Ia)侧与排出孔(Ib )侧向下方倾斜。
6.根据权利要求5所述的机床，其特征在于，在上述刀具支承体(30)的下侧的上述基座部(I)上设有上下贯穿并且用于排出尘埃的基座部排出口(137)，在上述刀具支承体(30)的侧面上形成有沿两支承台(10、10)相对的方向贯穿并且用于排出尘埃的支承体排出通路(135、136 )。
7.根据权利要求6所述的机床，其特征在于，对于上述支承体排出通路(135、136)的宽度，与上述基座部排出口(137)相反的一侧的宽度大于该基座部排出口(137)侧的宽度。
8.根据权利要求2 7中任一项所述的机床，其特征在于，上述工件保持装置(100)具有工件固定部(13)，其用于保持上述工件(50)；旋转台(12)，其架设在上述两支承台(10、10)之间，能够绕沿该支承台(10)彼此相对的方向的轴(X轴)旋转并且以上述工件固定部(13)能够绕与该轴(X)垂直的轴旋转的方式支承上述工件固定部(13)；马达(14)，其用于使上述工件固定部(13)旋转，其位于上述旋转台(12)的与支承上述工件固定部(13)的一侧相反的一侧。
专利摘要本实用新型提供一种能够提高机床整体的刚性的机床。由于支承台与刀具支承体相邻接并且一体成形，因此能够缩短机床的全长，能够提高刚性。在加工工件时产生的工件的切削屑与冷却剂在前倾斜面、右倾斜面、左倾斜面及排出通路中移动，从排出口排出。因此，能够可靠地对切削屑等进行处理。
文档编号B23Q1/25GK202726645SQ20122025206
公开日2013年2月13日 申请日期2012年5月30日 优先权日2011年5月31日
发明者石桥伸晃 申请人:兄弟工业株式会社