天博综合APP官方下载自动车床pdf

作者：小编点击：发布时间：2023-10-30 00:43:56

　　本发明提供了一种可防止基座件尺寸增大，使整个装置尺寸减小，同时可减轻加在燕尾槽等导向结构上的重量负担，可防止破损的自动车床。在台座(21)的倾斜面上作出第一个燕尾槽(22)，通过第一个燕尾槽(22)，第一个基座件(25)可在Y轴方向移动。通过第一个基座件(25)倾斜设置，使作用在第一个燕尾槽(22)上的重量由面来承受。另外，由于在第一个燕尾槽(22)中，第一个燕尾槽(22)的高度方向的中心位置与车刀(B1)的刀刃尖位置的距离(A)可缩短，因此可以减小以连接第一个燕尾槽(22)高度方向中心第一个燕尾槽(22)的高度方向中心位置与车刀(B1)的刀刃尖端位置的线为轴的力矩负荷(MA)。

　　1：一种自动车床，它具有：夹持工件并使所述工件旋转的主轴；配置在该主轴上方的刀具架；可在与所述主轴垂直的水平方向上使该刀具架移动导向的第一个导向件；通过该第一个导向件设置在台座上、并可在所述水平方向上相对台座移动的第一个基座件；在与所述主轴垂直相交且与所述水平方向垂直相交的垂直方向上导向的第二个导向件；通过该第二个导向件设置在所述第一个基座件上、并可在与所述主轴轴线和所述水平方向垂直相交的所述垂直方向移动的第二个基座件；以及在安装于该第二个基座件上的刀具架上加工工件的刀具，其中，设定倾斜角度，使加工所述工件的刀具的加工点与所述第一个导向件的高度方向的基准位置的偏移距离，比将所述第一个导向件的导向面配置在水平或垂直方向上时、加工所述工件的刀具的加工点与所述第一个导向件的高度方向的基准位置的偏移距离短，所述第一个基座件相对于所述台座倾斜安装。

　　2：如权利要求1所述的自动车床，其特征为，设定所述倾斜角度和所述进给装置的作用点位置，使加工所述工件的刀具的切削点与所述进给装置的作用点之间的所述第一个导向件的高度方向的距离，比所述第一个导向件配置在水平方向或垂直方向时、加工所述工件的刀具的切削点与使所述第一个基座件在所述第一方向移动的进给装置的作用点之间的所述第一个导向件高度方向的距离短。

　　3：如权利要求1所述的自动车床，其特征为，所述第一个导向件具有滑动导向。

　　作为现有的自动车床，有如专利文献1所述的车床。这里所述的自动车床为主轴移动型的自动车床，在与主轴移动方向垂直的平面上，在相对于底座的固定位置上设置了扩宽的支承座。在底座的前面，作出在与主轴移动方向垂直的第一个方向上延伸的燕尾槽作为导向件。利用这种燕尾槽，可以支承板状可动体(基座件)，使它在同方向移动。

　　作为可移动地支承这种自动车床的基座件的导向件还有直线导轨等的旋转导向和滑动导向装置，作为具有上述燕尾槽地导向件为一种滑动导向件。有一种自动车床，它具有安装在一个台座上，可相对于该台座在给定的第一个方向上移动的第一个基座件；和安装在第一个基座件上，可在与第一个方向垂直的方向上移动的第二个基座件的刀具架。在这种自动车床中，通过移动第一个基座件，可使刀具在第一个方向移动；通过移动第二个基座件，可使刀具在第二个方向移动。

　　图6和图7表示在这种自动车床上，通过作为滑动导向件的一个例子的燕尾槽，在台座上安装第一个基座件，在第一个基座件上安装第二个基座件的情况。

　　在图6所示的第一种形式的刀具架50中，在台座51的垂直面上，沿着纸面深度方向和水平方向作出第一个燕尾槽52。通过第一个燕尾槽52来安装第一个基座件53。第一个燕尾槽52的滑动面52b沿着垂直方向配置，并且第一个基座件53并列安装在台座51的侧面。在第一个基座件53上，作出沿着垂直方向的第二个燕尾槽54，通过第二个燕尾槽54，第二个基座件55安装在第一个基座件53上。另外，在第一个基座件53上，天博综合APP官方下载安装着用于控制第二个基座55移动的伺服电机。另一方面，在第二个基座件55上，安装着作为刀具的车刀56等。

　　在台座51上，安装着用于控制第一个基座件53在第一个燕尾槽52方向上移动的伺服电机(图中没有示出)。进给螺杆46与伺服电机的旋转轴连接，并与该旋转轴在同一轴线。考虑到与第一个燕尾槽52的滑动阻力平衡，进给螺杆46安装在靠近第一个燕尾槽52处，而且大致在第一个燕尾槽52的导向面间隔的中心。

　　这样，在这个例子中，燕尾槽52、送进螺杆46配置在从车刀56切削材料的切削点开始至分别在主轴的轴心方向，且与主轴座仅偏移A2’，A2距离的位置上。

　　另一方面，在图7所示的第二种形式的刀具架60中，在台座61的水平面上作出沿着纸向深度方向和水平方向的第一个燕尾槽62，通过该第一个燕尾槽62，安装第一个基座件63。第一个燕尾槽62的滑动面62b沿着水平方向配置，第一个基座件63以搭载形式安装在台座61上。在第一基座件63上作出沿垂直方向的第二个燕尾槽64，第二个基座件65通过该第二个燕尾槽64，与上述第一种形式同样安装。另外，在第一个基座件上安装着用于控制第二个基座件移动的伺服电机。另一方面，在第二个基座件65上，安装着作为刀具的车刀56等。

　　在台座61上，在第一个燕尾槽62的方向上，还安装着控制第一个基座件63移动用的伺服电机(图中没有示出)。在伺服电机旋转轴上还与它同轴地连接着进给螺杆46，与进给螺杆46螺合的进给螺母45则安装在第一个基座件63上。考虑到第一个燕尾槽62的滑动阻力的平衡，进给螺杆46放置在接近第一个燕尾槽62，而且在第一个燕尾槽62的导向面间隔的大致中心处。

　　这样，在这个例子中，燕尾槽62、进给螺杆46配置在从车刀56切削材料的切削点开始至在与主轴轴心垂直的方向且向上方分别只偏移距离A3’，A3、而且在主轴轴心方向且在主轴一侧仅偏移B3距离的位置上。

　　一般，在使用车刀56进行旋削的情况下，车刀56通过在主轴方向前后移动进行切削。在切削时，主切削力Fy，送进切削力Fz，和垂直切削力(背分力)Fx作用在车刀56的前端上。在这种情况下，为了给车刀56导向和支承，第二个基座件55，65应有必要的刚性。由于支承在第一个基座件53，63上，第二个基座件55，65的导向面位于比车刀56在工件上进行切削的切削点更深入主轴座的位置。另外，与上述同样，将第二个基座件55，65支承在台座51，61上的第一个基座件53，63，对于由第二个基座件55，65，车刀56形成的负荷等的输入，应有必要的刚性。因此，第一个基座件53，63的导向面位于比第二个基座件55，65的导向面更深入主轴座的位置。这样，从应为第一个基座件53，63导向而设置的燕尾槽52，62，进给螺杆46至上述切削点的偏移距离非常大，结果加在由燕尾槽52，62形成的导向面上的力矩非常大。天博综合APP官方下载

　　由于在偏移距离大的情况下，力矩非常大，因此很难可靠地确保车刀56的支承刚性。结果，设计进行高精度加工的机械困难。另外，如果以这样的结构为前提条件，确保支承刚性，则需要增大燕尾槽，进而使装置的尺寸增大。如果装置尺寸增大，则偏移的距离也增大，要提高刚性更需费劲。发明内容

　　本发明的目的是要提供一种可防止基座件尺寸增大，使整个装置尺寸减小，同时可减轻加在燕尾槽等导向结构上的负荷的自动车床。

　　为了解决上述问题，本发明的自动车床具有：夹持工件并使上述工件旋转的主轴；配置在该主轴上方的刀具架；可在与上述主轴垂直相交的第一个方向上使该刀具架移动导向的第一个导向件；通过该第一个导向件设置在台座上、并可在与上述主轴的轴线垂直相交的上述第一个方向上相对移动的第一个基座件；使上述刀具架与上述主轴垂直相交且与上述第一个方向垂直相交的第二个导向件；通过该第二个导向件设置在上述第一个基座件上、并可在与上述主轴轴线和上述第一个方向垂直相交的方向上移动的第二个基座件；以及在安装于该第二个基座件上的刀具架上加工工件的刀具；设定倾斜角度，使加工上述工件的刀具的加工点与上述第一个导向件的高度方向的基准位置的距离，比将上述第一个导向件配置在水平或垂直方向上时、加工上述工件的刀具的加工点与上述第一个导向件的高度方向的基准位置的距离短，上述第一个基座件相对于上述台座倾斜安装。

　　这样，由于通过设定倾斜角度，可以减小用刀具进行工件加工时，作用于第一个导向件上的力矩，从而可以减轻加工时第一个导向件的负担。因此，可以防止第一个导向件的磨损。

　　另外，在上述自动车床中，设定上述倾斜角度和上述进给装置的作用点位置，使加工上述工件的刀具的切削点与上述进给装置的作用点之间的上述第一个导向件的高度方向的距离，比上述第一个导向件配置在水平方向或垂直方向时加工上述工件的刀具的切削点与使上述第一个基座件在上述第一方向移动的进给装置的作用点之间的上述第一个导向件高度方向的距离短。

　　这样，通过缩短作用点和切削点之间的距离，可更加减小加在第一个导向件的导向面上的力矩发生量。

　　如上所述，在本发明的自动车床中，第一个基座件相对于台座倾斜安装。由于在该基座件上使用滑动导向，可以用大的面积来承受第一和第二个基座件的重量，可防止重量集中作用在第一个导向件的一部分上。这样，可以防止第一个导向件的磨损。另外，与第一个导向件的导向面配置在水平方向的情况比较，由于可降低第一个基座件在机械的长度方向所占面积的比例，故可使整个装置的尺寸减小。附图说明

　　符号说明：1自动车床；2底座；3主轴座；4刀具架；5后附件；6滑槽；11主轴；12卡盘；13第一个导轨；14第一个滑行架块；21台座；22第一个燕尾槽；23导向套筒；24刀夹；25第一个基座件；26第一个突出部分；27第一个镶条；28第二个燕尾槽；29伺服电机；30第二个基座件；31第二个突出部分；32第二个镶条；33刀夹；34破损检测装置；34A驱动板；34B检测棒；41附件本体；42工件夹持部分；43导轨；44滑行架块；45进给螺母；46进给螺杆；B1～B6车刀；D1～4钻孔工具；My1a，My1b，My2a，My2b，My3a，My3b力矩负荷；P1切削点；P2负荷作用点；P3负荷作用点；P4交点。具体实施方式

　　以下，参照附图来说明本发明的优选实施方式。另外，图面的尺寸比例，不一定要与说明的一致。

　　图1为本发明的实施方式的自动车床的侧视图，图2为自动车床的刀具架的侧视图，图3为刀具架的正视图，图4为刀具架的平面图。如图1所示，本实施方式的自动车床1具有底座2。在底座上安装着主轴座3，刀具架4和后附件5。

　　在主轴座3中设置有主轴11。在主轴11的前端设有夹持棒料用的卡盘12，可以夹持成为切削加工的工件的棒料。在主轴11的内部配置着图中没有示出的心轴，驱动心轴，可使卡盘12夹持的棒料围绕轴线后端的机床外面设有棒料供给装置。棒料供给装置在送进拉杆前端具有指形夹头，利用该指形夹头夹住棒料的后端并固定，利用设在棒料供给装置中的送进机构，通过送进拉杆和指形夹头，向前方对棒料加力。另外，在底座2上的主轴座3所设置的位置，铺设有在Z轴方向延伸的第一个导轨13，而在主轴座3的下面，安装着第一个滑行架块14。第一个滑行架块14嵌入另一个导轨13中，通过驱动伺服电机，第一个滑行架块14沿着第一个导轨13移动，而设置在主轴座3中的主轴11在Z轴方向移动。

　　如图2～图4所示，刀具架4具有台座21。台座21安装成固定在底座21上的状态，在它的上表面上作出倾斜的斜面。在本实施方式中，斜面的角度设定为60°。在台座21的上表面上作出构成截面为台阶形的本发明的第一个导向件的一部分的第一个燕尾槽22。在第一个燕尾槽22上具有横向负荷承担部分22a，和滑动面22b。第一个燕尾槽22的长度方向沿着Y轴方向(水平方向)延伸。在台座21的下端位置设有导向套筒23，在导向套筒23的后端(图中的左侧)，形成主轴11通过的主轴通过部分。主轴通过部分沿着Z轴方向通过台座21，主轴11的轴线的中心孔。因此，夹持在主轴11中的棒料，由导向套筒23导向。夹持在主轴11上的棒料和在棒料前端上形成的工件的轴线的轴线上还安装着图中没有示出的伺服电机。作成长度与台座21的深度方向长度大致相同的进给螺杆46，通过设在台座21上的外伸支架(图中没有示出)，天博综合APP官方下载支承在台座21上。通过驱动伺服电机，与伺服电机的旋转轴连接的进给螺杆46转动。后述的第一个基座件25，由与设在该第一个基座件上的进给螺母45螺合的进给螺杆46驱动，在滑动面22b上滑动；同时，在作为给定的第一个方向的Y轴方向上，沿着第一个燕尾槽22移动。

　　在台座21的斜面上安装着第一个基座件25。在第一个基座件25上，作出构成一个导向件的一部分的、截面为台阶形状的第一个突出部分26。第一个突出部分26的截面形成具有与第一个燕尾槽22的截面形状的底角相同角度的底角，其上边和底边作成比第一个燕尾槽22的截面形状短的形状。另外，第一个突出部分26插入第一个燕尾槽22中，第一个镶条27插入第一个燕尾槽22和第一个突出部分26之间的空间中。第一个镶条27埋入第一个燕尾槽22和第一个突出部分26之间的空间的截面作成平行四边形，通过将第一个镶条27插入第一个燕尾槽22和第一个突出部分26之间，可将第一个突出部分26嵌入第一个燕尾槽22中。第一个镶条27放置在第一个燕尾槽22的上端部分中。这样，通过将第一个镶条27不是放在第一个燕尾槽22的下端部分，而是放在上端部分上，则当由于第一个镶条27或第一个燕尾槽22本身因磨损得不到足够的导向精度时，容易进行交换。如图2所示，当进行第一个镶条27的交换作业时，第一个基座件25等可动部分中，至少第一个基座件25要用夹具J固定在台座21上。这样，通过使用夹具，在将第一个突出部分26压在第一个燕尾槽22上，构成用于从配设空间中拔出第一个镶条的空间的同时，可防止第一个基座件25从台座21上脱落。

　　另外，第一个基座件25的表面与Z轴垂直，形成沿着垂直线的表面上，作出构成第二个导向件的一部分的截面台阶形的第二个燕尾槽28。第二个燕尾槽28的截面形状与第一个燕尾槽22的截面形状相同，沿着X轴方向(垂直方向)形成。在第一个基座件25的上端位置上安装着伺服电机29。这个伺服电机29可使后述的第二个基座件30，沿着第二个燕尾槽28，在与Y轴方向垂直的给定的作为第二个方向的X轴方向移动。

　　在第一个基座件25的表面上安装着第二个基座件30，在第二个基座件30上设有构成第二个导向件的一部分的截面台阶形的第二个突出部分31。第二个突出部分31的截面形状与第一个突出部分26的截面形状相同。第二个突出部分31插入第二个燕尾槽28中，在第二个燕尾槽28和第二个突出部分31之间插入第二个镶条32。第二个镶条32作成与上述第一个镶条27形状相同。因此，通过将第二个镶条32插入第二个燕尾槽28和第二个突出部分31之间，可将第二个突出部分31嵌入第二个燕尾槽28中。

　　另外，在第二个基座件30的表面上装有刀夹33。在刀夹33上安装适当把数(在本实施方式中为6把)的车刀B1～B6。在刀夹33上设定给定的安装基准面，各把车刀B1～B6沿着该安装基准面安装，这样可以正确定位。通过适当选择交换这些车刀B1～B6和使用它们，可以加工保持在主轴11上并转动的，由导向套筒23导向的棒料前端的工件。为了选择交换在加工时使用的车刀B1～B6，可以移动选择第一个基座件25，并可进行将第二个基座件30移动至待机位置的移动等。在第二个基座件30的高度方向的中心，设有刀夹24。刀夹24从第二个基座件30的表面，向着后附件突出出来，夹持多把、在本实施方式中为4把钻孔刀具D1～D4。这些钻孔刀具D1～D4是在正面钻孔加工用的。利用各把车刀B1～B6和钻孔刀具D1～D4，在棒料前端加工形成工件。

　　另外，在第二个基座件30上还设置了检测切断车刀的破损的检测装置34。破损检测装置34具有板状的驱动板34A，在驱动板34A的中间位置上，安装着作成折曲的曲柄状的棒状测头的检测棒34B的上端。破损检测装置34具有图中没有示出的接近传感器等。在切断加工结束后，移动第一个基座件25和第二个基座件30时，检测棒34B与工件接触，接近传感器反应，可检测出切断车刀的破损。

　　后附件5具有附件本体41，在附件本体41的前端设有由车刀B1～B6加工的，夹持切断的工件的工件夹持部分42。另外，在设有底座2上的附件本体41的位置上敷设第二个导轨43，在附件本体41的下面安装第二个滑行架块44。第二个滑行架块44嵌入第二个导轨43中，通过驱动伺服电机，第二个滑行架块44沿着第二个导轨43移动，使附件本体41和安装在其上的工件夹持部分42在Z轴方向移动。

　　另外，在后附件5和刀具架4之间设有滑槽6。利用安装在刀具架4上的车刀B1～B6和钻孔刀具D1～D4等加工的工件，通过滑槽6回收。

　　现在利用图5，图6和图7来说明达到具有以上结构的本实施方式的自动车床的作用的机构。

　　首先，利用图5来说明用车刀56进行切削加工时的切削点P1与进给螺杆46的负荷作用点P2的关系。负荷作用点P2和切削点P1之间的偏移距离为A1。在负荷作用点P2上由进给螺杆45产生与车刀主切削力Fy相等的反力。在这种情况下，主切削力Fy的力矩平衡式如下：

　　即：相对于比较例，本发明实施方式中由主切削力Fy产生的力矩可以减小，结果，不需特别提高相关部位的强度，容易得到对主切削力Fy刚性高的刀具架。

　　当说明这点时，从最初的式子可以理解，My1a为只与距离A1有关的量。当将导向套筒23安装在台座21上时，为了确保第二个基座件30，刀夹33等用的配置空间，配置倾斜面的区域受限制。另一方面，考虑到确保刚性和第一个燕尾槽22的滑动阻力平衡，从进给螺杆46支承在台座21上的形态来看，在燕尾槽22上，进给螺杆46应在接近斜面的位置，面且支承在第一个燕尾槽22的导向面间隔的大致中心处。为了满足这些要求，最好进给螺杆46的偏移距离A1，A1’接近零。

　　再利用图8来说明切削点P1和假想决定位于作有斜面的第一个燕尾槽22高度方向中心的基准位置上的负荷作用点P3的平衡关系。负荷作用点P3和切削点P1之间的偏移距离为A1’。在负荷作用点P3上，产生由第一个燕尾槽22的车刀进给切削力Fz引起的反力。在这种情况下，进给切削力Fz引起的力矩平衡式如下：

　　为了比较，当在图6和图7所示的形式的自动车床上研究同样的平衡式时，可得到下式：

　　即：相对于比较例，在本发明的实施方式中，可以减小由进给切削力Fz产生的力矩，结果，即使不特别提高相关部位的强度，也可得到相对于进给切削力Fz的刀具架的高的刚性。

　　当说明这点时，从最初的式中可以理解，Mz1为依赖于距离A1’、B1和θ的量。设计时，距离B1与燕尾槽22的大小有关，即：燕尾槽22由作为负荷的加工负荷的大小决定，而机械的大小则根据希望尽可能紧凑的要求的两个条件，作为选择的常数来考虑。即：不能利用B1来使Mz的值最优。另一方面，因为A1为依赖θ的量，即可以通过使θ达到最优，来减小Mz的值。

　　另外，在使θ最优化时，如图5和图8所示，当在燕尾槽22的高度方向看时，优选按负荷作用点P3，负荷作用点P2和负荷作用点P1的顺序配置。在按P3、P1、P2的顺序配置的情况下，FzCosθ成为增大Mz1的成分。另外，在这种情况下，会使机械尺寸增大，不好。

　　如上所述，在本实施方式的自动车床1中，第一个基座件25倾斜地安装在台座21上。由于这样，当比较图6和图7所示的形式时，可以将假想定在位于第一个燕尾槽22高度方向的中心的基准位置上的负荷作用点P3和切削点P1的偏移距离A1’缩短。另外，还可缩短作为进给螺杆在46中心的负荷作用点P2与切削点P1的偏移距离A1。因此，可以减小由主切削力Fy，进给切削力所产生的力矩My1a，Mz1，因而可减小第一个燕尾槽22的负荷负担。

　　在本实施方式的自动车床1中，刀具架4的第一个基座件25相对于台座21倾斜放置，因此，第一个基座件25和第二个基座件30等的重量可由具有第一个基座件25的滑动面22b和台座21的第一个燕尾槽22接触的广阔面积的面承受。因此，第一个基座件25和第二个基座件30等的重量不会只加在第一个燕尾槽22的下端。因此，可防止因第一个基座件25和第二个基座件30等的重量造成第一个燕尾槽22的磨损导致对寿命的不利影响。另外，与图7所示的第一个基座件放置在台座上的形式比较，第一个基座件25倾斜配置可使装置的整体的设置面积减小。

　　以上说明了本发明的优选实施方式，但本发明不限于上述实施方式。例如，在上述实施方式中，作为导向件使用了滑动导向件，具体地说使用了具有燕尾槽22的导向件，此外，也可以使用具有截面为V字形的V形槽或截面为矩形槽的滑动导向件。另外，也不限于滑动导向件，也可以使用具有直线导向面的旋转导向件等。

　　在上述实施方式中，作为主要因素的第一个基座件25在台座21上的安装角度，设定大约为60°，但也可与刀具架的形状等相适应，适当地设定。优选为以45°为中心，下至30°上至70°范围内。另外，在决定第一个基座件25在台座21上的安装角度时，优选保持导向套筒与第一个导向件的配置关系为：缩短第一个燕尾槽22的高度方向的基准位置与车刀B1的刀刃尖端的位置之间的距离A，或使该距离为零。

　　如上所述，本发明可提供可防止基座件尺寸增大，使整体的尺寸减小，同时可减轻加在燕尾槽等导向结构上的负荷及重量负担的自动车床。