机床

摘要

一种机床(10)，使安装于主轴(24)的工具(T)和安装于工作台(16)的工件相对移动来加工工件，该机床具备：具有引导作为重力方向的上下方向上的移动的引导件(30、32)的立柱(14)、以及在前方支撑主轴头(22)并沿着引导件(30、32)在上下方向上移动的移动体(18)，引导件(30、32)具备：左右一对第一引导件(30)、以及设置于一对第一引导件(30)的内侧且后方的至少一个第二引导件(32)。

权利要求

1.一种机床，使安装于主轴的工具和安装于工作台的工件相对移动来加工工件，其特征在于，该机床具备：立柱，具有形成于前面的凹处及在前面引导作为重力方向的上下方向上的移动的至少三个Y轴引导件；

移动体，在所述立柱的前方在所述Y轴引导件上移动，具有引导左右方向上的移动的X轴引导件；

将所述移动体沿着上下方向驱动的进给装置；及主轴头，在所述移动体的前方在所述X轴引导件上移动，所述立柱的凹处形成为沿着垂直于Y轴的平面的剖面呈大致梯形，所述Y轴引导件具备：配置于所述凹处的外部的左右一对第一引导件；及设置于所述一对第一引导件的内侧且所述凹处内的一对第二引导件，所述进给装置具备安装于所述立柱并沿着上下方向延伸的一对滚珠丝杠，该滚珠丝杠沿着连接所述第一引导件和所述第二引导件之间的直线配置在大致中央部。

2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，所述第一引导件具有安装于所述立柱的前面并沿着上下方向延伸的一对引导导轨，所述第二引导件具有形成于所述立柱的至少一个引导面，所述移动体具有与所述一对引导导轨卡合的托架和沿着所述引导面滑动的滑动面，所述托架具备转动体。

3.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，该进给装置具备：伺服电动机，与所述滚珠丝杠的各自的一端连结；及螺母，安装于所述移动体并与所述滚珠丝杠卡合。

4.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，所述立柱具有从所述凹处的侧面朝向内侧突出并沿着上下方向延伸设置的突出部，该突出部具有相对于所述引导面形成为共面的前面和该前面的相反侧的背面，所述移动体具备与所述突出部的背面卡合的推压板。

说明书

机床

技术领域

[0001] 本发明涉及一种机床，将主轴头相对于立柱以能够沿上下方向移动的方式进行支撑，其中该主轴头以能够旋转的方式支撑前端部安装有工具的主轴。

背景技术

[0002] 在专利文献1中公开了一种机床，将主轴头相对于立柱以能够沿上下方向移动的方式进行支撑，其中该主轴头以能够旋转的方式支撑前端部安装有工具的主轴，该机床在固定于工作台的工件和工具之间进行X、Y、Z轴的三轴方向上的相对移动，对工件进行加工。

[0003] 在专利文献1所述的机床中，横梁以能够上下升降的方式设置于立柱。滑鞍以能够沿着水平方向左右移动的方式设置于该横梁，在该滑鞍上安装有主轴头。

[0004] 横梁通过具有滚动引导件和滑动引导件的Z轴引导件沿着上下方向被引导。滚动引导件具有：设置于立柱的左右两侧部并沿着上下方向延伸的一组导轨；及安装于横梁的背面并与导轨卡合的滚动引导单元。滑动引导件具有：相对于滚动引导件的引导面垂直地形成于立柱侧面的滑动面；及安装于横梁的侧面并在滑动面上滑动的滑块。

[0005] 现有技术文献

[0006] 专利文献

[0007] 专利文献1：日本特开2003-326429号公报

发明内容

[0008] 发明要解决的课题

[0009] 在专利文献1所述的机床中，将横梁在其两端部沿着上下方向进行引导。这样一来，将安装有主轴头的移动体(横梁)在其两端部沿着作为重力方向的上下方向进行引导时，移动体会由于主轴头或自重而变形，尤其是扭转变形，其中所述主轴头以能够旋转的方式支撑安装有工具的主轴。即使该变形小，在主轴前端也会变成大的误差。为了防止这一点而提高移动体的刚性时，会导致移动体的重量增加，妨碍移动体的高速且精密的进给。

[0010] 本发明以解决该现有技术的问题为技术课题，其目的在于提供一种机床，能够防止相对于立柱以能够沿着上下方向移动的方式安装并支撑主轴头的移动体或滑块变形。

[0011] 用于解决课题的方案

[0012] 为了达到上述目的，根据本发明，提供一种机床，使安装于主轴的工具和安装于工作台的工件相对移动来加工工件，该机床具备：具有引导作为重力方向的上下方向上的移动的至少三个引导件的立柱、以及在前方支撑主轴头并沿着所述引导件在上下方向上移动的移动体，所述引导件具备：左右一对第一引导件、以及设置于所述一对第一引导件的内侧且后方的至少一个第二引导件。

[0013] 发明效果

[0014] 根据本发明，通过在第一引导件的内侧且后方设置至少一个第二引导件，在上下方向上移动的移动体的背面被左右一对第一引导件和其后方的第二引导件约束，因此能够防止或减少移动体的变形、尤其是扭转变形。

附图说明

[0015] 图1是本发明的优选实施方式的机床的立体图。

[0016] 图2是图1的机床的主视图。

[0017] 图3是图1的机床的侧视图。

[0018] 图4是图1的机床的俯视图。

[0019] 图5是在图4中用V表示的部分的放大图。

[0020] 图6是在图4中用VI表示的部分的放大图。

具体实施方式

[0021] 下面，参考附图说明本发明的实施方式。

[0022] 参照图1来看，本发明的优选实施方式的机床10构成卧式加工中心，具备：床身12，作为固定于工厂的地板面上的基台；工作台16，在床身12的前方部分(近前侧)的上面以能够沿着水平前后方向或Z轴方向移动的方式设置；立柱14，在床身12的后端侧(里侧)立起设置并固定于该床身12的上面；Y轴滑块18，作为朝向作为重力方向的上下方向移动的移动体在立柱14的前面以能够沿着上下方向或Y轴方向移动的方式设置；X轴滑块20，在Y轴滑块18的前面以能够沿着水平左右方向或X轴方向移动的方式设置；及主轴头22，安装于该X轴滑块20，并将主轴24以能够旋转的方式支撑。

[0023] 立柱14具有凹处48和从凹处48的侧壁向内侧突出的突出部14a。参照图1、图4，凹处48的垂直于Y轴的剖面形成为从立柱14的前面朝向后方呈锥状变窄的大致梯形。在立柱14中，在X轴方向上凹处48的外侧的前面46上，安装有作为第一引导件的在上下方向上延伸的一对Y轴引导导轨30。

[0024] 并且，在凹处48中，作为第二引导件设置有面向Z轴方向前方并沿着Y轴方向延伸的至少一个(在本实施方式中为一对)引导面32。突出部14a向X轴方向突出以形成引导面32的延长部分。突出部14a具有相对于引导面32形成为共面的前面和该前面的相反侧的背面。在本实施方式中，Y轴引导导轨30和引导面32形成引导作为移动体的Y轴滑块18朝向作为重力方向的上下方向移动的引导件。

[0025] 工作台16设置成能够在床身12的上面上沿着在水平的Z轴方向(垂直于图2的纸面的方向)延伸设置的一对Z轴引导导轨26往复移动，在工作台16的上面安装有用于固定工件(未图示)的托盘P。在本实施方式中，在工作台16上组装有B轴伺服电动机(未图示)，将托盘P进行支撑成能够以沿着铅直方向延伸的轴线Ob为中心进行B轴方向的旋转进给。

[0026] 在床身12上，作为将工作台16沿着Z轴引导导轨26往复驱动的Z轴进给装置，设置有沿着Z轴方向延伸设置的滚珠丝杠28和与该滚珠丝杠28的一端连结的Z轴伺服电动机29，在工作台16上安装有与滚珠丝杠28卡合的螺母(未图示)。

[0027] Y轴滑块18设置成能够在立柱14的前面沿着在Y轴方向(铅直方向)上延伸设置的一对Y轴引导导轨30和一对引导面32进行往复移动。在立柱14上，作为将Y轴滑块18沿着Y轴引导导轨30和引导面32往复驱动的Y轴进给装置，设置有沿着Y轴方向延伸设置的一对滚珠丝杠34和与该一对滚珠丝杠34的各自一端(在本例中为上端)连结的Y轴伺服电动机36，在Y轴滑块18上安装有与滚珠丝杠34卡合的螺母(未图示)。

[0028] X轴滑块20设置成能够在Y轴滑块18的前面沿着在X轴方向(在图2中为左右方向)上延伸设置的一对X轴引导导轨38进行往复移动。在Y轴滑块18上，作为将X轴滑块20沿着X轴引导导轨38往复驱动的X轴进给装置，设置有沿着X轴方向延伸设置的滚珠丝杠40和与该滚珠丝杠40的一端连结的X轴伺服电动机42，在X轴滑块20上安装有与滚珠丝杠40卡合的螺母(未图示)。

[0029] X轴滑块20具有向Z轴方向前方突出的一对A轴臂20a，在该A轴臂20a之间，主轴头22被支撑成能够在绕着与X轴平行的倾动轴线Oa的A轴方向上旋转进给。在A轴臂20a的一方上组装有用于将主轴头22在绕着倾动轴线Oa的A轴方向上旋转进给的A轴伺服电动机(未图示)。主轴头22将主轴24支撑成能够绕中心轴线O旋转的方式。主轴头22内置有驱动主轴24旋转的伺服电动机(未图示)。

[0030] 这样一来，机床10根据NC程序而在X轴、Y轴、Z轴、A轴、B轴上分别进给，从而使安装于主轴24的前端部的工具T和固定于托盘P并与托盘P一起安装于工作台16的工件相对移动，利用所述工具T对工件进行加工。

[0031] 如上所述，Y轴滑块18的上下方向的移动通过一对Y轴引导导轨30和一对引导面32被引导。在本实施方式中，一对Y轴引导导轨30配置于立柱14的前面46。一对引导面32配置于凹处48内并面向Z轴方向前方，其中凹处48形成于立柱14的前面46，沿着垂直于Y轴的平面的剖面呈大致梯形。这样一来，一对Y轴引导导轨30在立柱14上相比引导面32在Z轴方向上配置于前方，并且在X轴方向上配置于外侧。尤其是，参照图4，Y轴引导导轨30和引导面32配置于用双点划线表示的梯形50的各顶点。并且，一对滚珠丝杠34沿着梯形50的斜边大致配置于Y轴引导导轨30和引导面32的中央部。根据该滚珠丝杠34的配置，能够通过第一和第二引导件高效地承受由于滚珠丝杠34的轴方向推力而产生的想要扭转Y轴滑块18的力矩的作用，能够防止或减少Y轴滑块18的扭转变形。

[0032] 另一方面，Y轴滑块18上安装有与Y轴引导导轨30卡合的一对托架52。在本实施方式中，托架52是具备多个滚柱或滚珠等转动体的滚动型的托架，Y轴引导导轨30形成滚动型的引导件。

[0033] 尤其是，参照图6，Y轴滑块18具有：与突出部14a卡合的推压板54；及相对于引导面32滑动的滑动面18a。推压板54以能够滑动的方式紧密贴合于突出部14a的背面，将Y轴滑块
18的滑动面18a向引导面32推压。这样一来，引导面32形成滑动型的引导件。另外，在突出部
14a的侧面和推压板54之间设有间隙56。

[0034] 这样一来，在本实施方式中，除了利用由配置于外侧的一对Y轴引导导轨30和托架52的组合构成的第一引导件之外，还利用由配置于内侧的至少一个(优选一对)引导面32和滑动面18a以及突出部14a和推压板54构成的第二引导件，将Y轴滑块18以能够在上下方向上移动的方式安装于立柱14。因此，Y轴滑块18的背面被引导面32约束，因此能够防止或减少由于X轴滑块20、主轴头22的自重或作用于主轴24的Y轴方向的切削阻力导致的Y轴滑块
18绕X轴的扭转边形。尤其是，推压板54以能够滑动的方式紧密贴合于突出部14a的背面，从而将Y轴滑块18的滑动面18a向引导面32推压，能够将Y轴滑块18的变形最小化。

[0035] 另外，由于一对第二引导件的间隔比一对第一引导件的间隔窄，与一对第一引导件的间隔和一对第二引导件的间隔相等的结构相比较，Y轴滑块18变得小型、轻量，能够减轻作用于Y轴的重力方向的载荷。

[0036] 在图1中，虽然是主轴沿着水平配向的横型主轴的机床，但由于具备A轴，也可以作为将主轴朝向铅直方向而具备立式主轴的机床使用。本发明在不具备A轴的通常的立式主轴的机床中也是有效的。

[0037] 在此，即使第一引导件和第二引导件均是由引导面和滑动面形成的滑动引导件，或者第一引导件和第二引导件均是由引导导轨和托架形成的滚动引导件，也能够发挥本发明的Y轴滑块18的变形最小化的效果。在本实施方式中，通过使一对引导件的间隔大的第一引导件形成为滚动引导件，能够减小摩擦系数，并且容易进行Y轴方向的平行度的调整。通过使设置于第一引导件的内侧且后方的第二引导件形成为滑动引导件，能够提高摩擦衰减能，并且能够利用突出部14a的引导面32及其背面的整个面承受Y轴滑块18的朝向前方倒下的力，能够抑制Y轴滑块18向前方倒下。

[0038] 符号说明

[0039] 10：机床；

[0040] 12：床身；

[0041] 14：立柱；

[0042] 14a：突出部；

[0043] 16：工作台；

[0044] 18：Y轴滑块；

[0045] 18a：滑动面；

[0046] 20：X轴滑块；

[0047] 22：主轴头；

[0048] 30：Y轴引导导轨；

[0049] 32：引导面；

[0050] 50：梯形；

[0051] 52：托架；

[0052] 54：推压板。