可安裝旋轉(zhuǎn)工具單元的機(jī)床的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題在于以簡(jiǎn)單的構(gòu)造同時(shí)實(shí)現(xiàn)工具的高速旋轉(zhuǎn)動(dòng)作與傾斜動(dòng)作。本發(fā)明的機(jī)床(1)包括：轉(zhuǎn)塔(4、104)，可呈放射狀安裝工具單元(2)；筒狀的轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸(5、105)，用來對(duì)轉(zhuǎn)塔(4、104)傳遞回旋驅(qū)動(dòng)力；旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸(8、108)，能夠以分度軸(AX1)為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，且用來對(duì)安裝在轉(zhuǎn)塔(4、104)的旋轉(zhuǎn)工具單元(2b、102b)的工具(7、107)傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力；及單元回旋驅(qū)動(dòng)軸(12、112)，可與該旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸(8、108)個(gè)別地以分度軸(AX1)為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，且用來對(duì)安裝在轉(zhuǎn)塔(4、104)的旋轉(zhuǎn)工具單元(2b、102b)傳遞改變工具(7、107)的旋轉(zhuǎn)軸(AX2)的朝向的回旋驅(qū)動(dòng)力。在轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸(5、105)的內(nèi)側(cè)呈同軸狀設(shè)置著旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸(8、108)與單元回旋驅(qū)動(dòng)軸(12、112)。
【專利說明】可安裝旋轉(zhuǎn)工具單元的機(jī)床

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可安裝旋轉(zhuǎn)工具單元的機(jī)床。

【背景技術(shù)】
[0002]作為所述機(jī)床，已知如下一種車床，該車床包括能以分度軸(indexing shaft)為中心呈放射狀安裝工具單元的轉(zhuǎn)塔(turret)。專利文獻(xiàn)1中公開了一種從位于不回旋軸的內(nèi)側(cè)的驅(qū)動(dòng)軸經(jīng)由中間驅(qū)動(dòng)軸向旋轉(zhuǎn)工具傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)。該旋轉(zhuǎn)工具的旋轉(zhuǎn)軸的朝向無法從與轉(zhuǎn)塔的回旋軸正交的方向改變。在利用這種轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)等進(jìn)行傾斜孔加工等二次加工的情況下，必須針對(duì)所需的每個(gè)傾斜角度準(zhǔn)備專用的旋轉(zhuǎn)工具單元。然而，如果旋轉(zhuǎn)工具單元的種類增加，那么費(fèi)用及保管空間會(huì)增大并且裝置會(huì)大型化。
[0003]專利文獻(xiàn)2所記載的復(fù)合加工車床包括使工具支撐頭進(jìn)行傾斜動(dòng)作來改變旋轉(zhuǎn)工具的軸線(旋轉(zhuǎn)軸)的角度的工具軸線傾斜機(jī)構(gòu)，從而無需針對(duì)每個(gè)傾斜角度的專用的旋轉(zhuǎn)工具單元。該車床在加工工件時(shí)，從位于轉(zhuǎn)塔軸內(nèi)側(cè)的第一驅(qū)動(dòng)軸經(jīng)由圓筒狀的第二驅(qū)動(dòng)軸向工具傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。此時(shí)，工具用電動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)軸，而使第一驅(qū)動(dòng)軸、第二驅(qū)動(dòng)軸及工具高速旋轉(zhuǎn)。在工具支撐頭回旋時(shí)，插通到第二驅(qū)動(dòng)軸的回旋軸與該第二驅(qū)動(dòng)軸連接，從第一驅(qū)動(dòng)軸經(jīng)由第二驅(qū)動(dòng)軸及回旋軸向工具支撐頭傳遞回旋驅(qū)動(dòng)力，從而使工具支撐頭進(jìn)行傾斜動(dòng)作。此時(shí)，相同的工具用電動(dòng)機(jī)低速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)軸，而使第一驅(qū)動(dòng)軸、第二驅(qū)動(dòng)軸及回旋軸低速旋轉(zhuǎn)。
[0004]所述復(fù)合加工車床在工具支撐頭回旋時(shí)，對(duì)工具傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的第二驅(qū)動(dòng)軸、與對(duì)工具支撐頭傳遞回旋驅(qū)動(dòng)力的回旋軸皆進(jìn)行低速旋轉(zhuǎn)。因此，所述復(fù)合加工車床無法同時(shí)實(shí)現(xiàn)工具的高速旋轉(zhuǎn)動(dòng)作與工具支撐頭的傾斜動(dòng)作。相對(duì)于此，專利文獻(xiàn)3所記載的動(dòng)力伺服轉(zhuǎn)塔臺(tái)是利用切割工具旋轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)切割工具旋轉(zhuǎn)裝置相關(guān)構(gòu)成零件而使切割工具旋轉(zhuǎn)，且利用伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)塔旋轉(zhuǎn)裝置(工具單元回旋裝置)相關(guān)構(gòu)成零件而使轉(zhuǎn)塔(工具單元)旋轉(zhuǎn)。切割工具旋轉(zhuǎn)裝置相關(guān)構(gòu)成零件被設(shè)置為形成于接設(shè)凸塊中從中心偏離的位置的通孔。工具單元回旋裝置相關(guān)構(gòu)成零件被設(shè)置為形成于接設(shè)凸塊中從中心偏離的位置的貫孔。在轉(zhuǎn)塔平臺(tái)周緣設(shè)置著多個(gè)與工具單元的齒輪咬合的被動(dòng)齒輪。伺服電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由傳動(dòng)棒及傳動(dòng)齒輪被傳遞給轉(zhuǎn)塔平臺(tái)內(nèi)的齒輪。該齒輪從轉(zhuǎn)塔平臺(tái)的回旋軸偏心，而與一個(gè)所述被動(dòng)齒輪咬合。
[0005]【背景技術(shù)】文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本專利第2889426號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本專利特開2008-87089號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)3:實(shí)用新型登錄第3129696號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010][發(fā)明所要解決的問題]
[0011]所述動(dòng)力伺服轉(zhuǎn)塔臺(tái)因連同多個(gè)被動(dòng)齒輪一起必需從轉(zhuǎn)塔平臺(tái)的回旋軸偏心的工具單元回旋裝置相關(guān)構(gòu)成零件，所以零件件數(shù)較多，且構(gòu)造復(fù)雜。此外，這種問題也同樣存在于可安裝旋轉(zhuǎn)工具單元的各種機(jī)床。
[0012]鑒于以上問題，本發(fā)明的目的在于:以簡(jiǎn)單的構(gòu)造同時(shí)實(shí)現(xiàn)工具的高速旋轉(zhuǎn)動(dòng)作與傾斜動(dòng)作。
[0013][解決問題的技術(shù)手段]
[0014]為了達(dá)成所述目的，本發(fā)明的可安裝旋轉(zhuǎn)工具單元的機(jī)床具有如下實(shí)施方式，SP包括:
[0015]轉(zhuǎn)塔，能夠以分度軸為中心呈放射狀安裝工具單元；
[0016]筒狀的轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸，能夠以所述分度軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，且用來對(duì)所述轉(zhuǎn)塔傳遞回旋驅(qū)動(dòng)力；
[0017]旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸，能以所述分度軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，且用來對(duì)安裝在所述轉(zhuǎn)塔的旋轉(zhuǎn)工具單元的工具傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力；及
[0018]單元回旋驅(qū)動(dòng)軸，可與該旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸個(gè)別地以所述分度軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，且用來對(duì)安裝在所述轉(zhuǎn)塔的旋轉(zhuǎn)工具單元傳遞改變所述工具的旋轉(zhuǎn)軸的朝向的回旋驅(qū)動(dòng)力；且
[0019]在所述轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸的內(nèi)側(cè)呈同軸狀設(shè)置著所述旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸與所述單元回旋驅(qū)動(dòng)軸。
[0020]S卩，設(shè)置在轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸的內(nèi)側(cè)的旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸與單元回旋驅(qū)動(dòng)軸設(shè)為可分別以分度軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。而且，旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸與單元回旋驅(qū)動(dòng)軸呈同軸狀設(shè)置。因此，本實(shí)施方式能以簡(jiǎn)單的構(gòu)造同時(shí)實(shí)現(xiàn)工具的高速旋轉(zhuǎn)動(dòng)作與傾斜動(dòng)作。
[0021]此處，也可以設(shè)置旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸，該旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸用來對(duì)經(jīng)分度的旋轉(zhuǎn)工具單元的工具傳遞來自旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。另外，也可以設(shè)置單元回旋連結(jié)軸，該單元回旋連結(jié)軸用來對(duì)經(jīng)分度的旋轉(zhuǎn)工具單元傳遞來自單元回旋驅(qū)動(dòng)軸的回旋驅(qū)動(dòng)力。
[0022]單元回旋驅(qū)動(dòng)軸既可設(shè)置在旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸的內(nèi)側(cè)，也可以設(shè)置在旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸的外側(cè)。也可以在旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸及單元回旋驅(qū)動(dòng)軸的內(nèi)側(cè)設(shè)置支撐軸，該支撐軸固定著支撐旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸與單元回旋連結(jié)軸中的至少一者的連結(jié)軸支撐部。該支撐軸既可為實(shí)心，也可以為筒狀。將支撐軸的一端側(cè)安裝在刀具臺(tái)主體并且在支撐軸的另一端側(cè)固定著連結(jié)軸支撐部的實(shí)施方式能夠使機(jī)床小型化。
[0023]以與分度軸不同朝向的軸為中心呈同軸狀設(shè)置旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸與單元回旋連結(jié)軸的實(shí)施方式能夠使機(jī)床進(jìn)一步小型化。
[0024][發(fā)明的效果]
[0025]根據(jù)技術(shù)方案1的發(fā)明，能以簡(jiǎn)單的構(gòu)造同時(shí)實(shí)現(xiàn)工具的高速旋轉(zhuǎn)動(dòng)作與傾斜動(dòng)作。
[0026]技術(shù)方案2的發(fā)明可提供一種同時(shí)實(shí)現(xiàn)工具的高速旋轉(zhuǎn)動(dòng)作與傾斜動(dòng)作的小型化的機(jī)床。
[0027]技術(shù)方案3的發(fā)明可提供一種同時(shí)實(shí)現(xiàn)工具的高速旋轉(zhuǎn)動(dòng)作與傾斜動(dòng)作的進(jìn)一步小型化的機(jī)床。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1(a)是例不 CNC(Computerized Numerical Control,計(jì)算機(jī)數(shù)值控制)車床 1的概略情況的立體圖，(b)是例示車床1的主要部分的俯視圖。
[0029]圖2是局部截面觀察轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)la的主要部分而例示的圖。
[0030]圖3是將圖2的主要部分放大而例示的圖。
[0031]圖4是局部截面觀察旋轉(zhuǎn)工具單元2b而例示的剖視圖。
[0032]圖5(a)是例示轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)la的主要部分的立體圖，(b)是例示轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)la的主要部分的側(cè)視圖。
[0033]圖6 (a)、(b)是例示車床1的電氣系統(tǒng)的概略情況的圖。
[0034]圖7是局部截面觀察在齒輪箱支撐軸30上設(shè)置著冷卻劑的流路33的轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)la的主要部分而例示的剖視圖。
[0035]圖8是將圖7的主要部分放大而例示的圖。
[0036]圖9是局部截面觀察呈同軸狀設(shè)置著旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸131與單元回旋連結(jié)軸116的轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)la的主要部分而例示的剖視圖。
[0037]圖10是將圖9的主要部分放大而例示的圖。
[0038]圖11是局部截面觀察旋轉(zhuǎn)工具單元102b而例示的剖視圖。
[0039]圖12(a)是例示轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)la的主要部分的立體圖，(b)是例示轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)la的主要部分的側(cè)視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0040]以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。當(dāng)然，以下所說明的實(shí)施方式只是例示本
【發(fā)明者】。
[0041](1)可安裝旋轉(zhuǎn)工具單元的機(jī)床的概略情況:
[0042]圖1 (a)是示意性地表示對(duì)所述機(jī)床進(jìn)行例示的CNC車床1的立體圖。該車床1是包括具有主軸100的主軸臺(tái)102、具有轉(zhuǎn)塔4的轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)la、及NC(Numerical Control ；數(shù)值控制)裝置80的NC車床。此外，X、Y、Z相互正交，X方向是沿著稱為X軸的控制軸的相同朝向的方向，Υ方向是沿著稱為Υ軸的控制軸的相同方向，Ζ方向是沿著稱為Ζ軸的控制軸的相同方向。
[0043]主軸100可放開地抓持工件W1，且使工件W1以主軸的旋轉(zhuǎn)軸AXW1為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。主軸100與主軸臺(tái)102—起相對(duì)于未圖示的主軸臺(tái)平臺(tái)向主軸的旋轉(zhuǎn)軸AXW1方向被引導(dǎo)。此外，具有主軸的主軸臺(tái)也可以在車床上設(shè)置多個(gè)正面主軸臺(tái)與背面主軸臺(tái)的組合等。另外，也可以在車床上設(shè)置導(dǎo)套(guide bush)，該導(dǎo)套可向主軸的旋轉(zhuǎn)軸AXW1方向滑動(dòng)地支撐由主軸抓持的工件，且與主軸同步地被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。轉(zhuǎn)塔4以分度軸AX1 (參照?qǐng)D2)為中心形成為大致多邊形狀，且在外周具有多個(gè)用來安裝工具單元2的轉(zhuǎn)塔面3。因此，轉(zhuǎn)塔4能以分度軸AX1為中心呈放射狀安裝工具單元2。圖1 (a)所示的轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)la為能夠通過未圖示的伺服電動(dòng)機(jī)、滾珠螺桿及螺帽機(jī)構(gòu)而沿X、Y、Z方向移動(dòng)控制的構(gòu)造。因此，轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)la相對(duì)于未圖示的刀具臺(tái)平臺(tái)向X方向、Υ方向及Ζ方向被引導(dǎo)。此外，主軸臺(tái)或轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)的移動(dòng)方向并不限定于所述方向。NC裝置80設(shè)為包括CPU (Central ProcessingUnit,中央處理器)、R0M (Read Only Memory,只讀存儲(chǔ)器)、RAM (Random Access Memory,隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、時(shí)鐘電路、接口(I/F)等的計(jì)算機(jī)。NC裝置80控制主軸臺(tái)102的移動(dòng)、主軸100的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作、轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)la的移動(dòng)、轉(zhuǎn)塔4的回旋動(dòng)作、工具7的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作及傾斜動(dòng)作等車床1的各部的動(dòng)作。
[0044]安裝在轉(zhuǎn)塔面3的工具單元2中包含用來進(jìn)行車削或打孔的固定工具單元2a、及用來對(duì)工件W1的外周進(jìn)行孔加工或銑刀加工的旋轉(zhuǎn)工具單元2b。隨著零件形狀的復(fù)雜化，逐漸要求像圖1(b)所示那樣相對(duì)于主軸的旋轉(zhuǎn)軸AXW1朝向任意角度的孔加工或傾斜面的銑刀加工。
[0045]圖2、3、7?10是局部截面觀察轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)la的主要部分而表示。此處，圖2、3的齒輪箱支撐軸21及傘齒輪10、15只截面觀察上半部分。圖7、8的齒輪箱支撐軸30及傘齒輪10、15也只截面觀察上半部分。圖9、10的齒輪箱支撐軸121只截面觀察上半部分。齒輪箱支撐軸21、30、121是將與轉(zhuǎn)塔4、104為相反側(cè)的后端部21b安裝在刀具臺(tái)主體6、106的支撐軸。
[0046]首先，對(duì)被例示為所述車床1的機(jī)床的概略情況進(jìn)行說明。
[0047]本機(jī)床包括轉(zhuǎn)塔(4、104)、轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸(5、105)、旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸(8、108)、及單元回旋驅(qū)動(dòng)軸(12、112)。轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸(5、105)形成為大致圓筒狀，且配置為能以分度軸AX1為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸(5、105)是用來將來自圖6(a)、(b)所示的轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)Ml的回旋驅(qū)動(dòng)力傳遞給轉(zhuǎn)塔(4、104)的筒狀部件。旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸(8、108)形成為大致圓筒狀，且設(shè)為能夠與轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸(5、105)分別以相同的分度軸AX1為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸(8、108)是用來將來自圖6(a)、(b)所示的旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳遞給安裝在轉(zhuǎn)塔(4、104)的旋轉(zhuǎn)工具單元(2b、102b)的工具(7、107)的筒狀部件。單元回旋驅(qū)動(dòng)軸(12、112)形成為大致圓筒狀，且設(shè)為能夠與轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸(5、105)及旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸(8、108)分別以相同的分度軸AX1為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。單元回旋驅(qū)動(dòng)軸(12、112)是用來將來自圖6(a)、(b)所示的單元回旋驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)M3的回旋驅(qū)動(dòng)力傳遞給安裝在轉(zhuǎn)塔(4、104)的旋轉(zhuǎn)工具單元(2b、102b)的筒狀部件。該回旋驅(qū)動(dòng)力是改變工具(7、107)的旋轉(zhuǎn)軸AX2的朝向的力。
[0048]此外，所述大致圓筒狀的形狀包括可旋轉(zhuǎn)的各種筒狀的形狀，并不限定于嚴(yán)格的圓筒形狀。
[0049]所述旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸(8、108)及所述單元回旋驅(qū)動(dòng)軸(12、112)呈同軸狀設(shè)置在轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸(5、105)的內(nèi)側(cè)。本機(jī)床能以簡(jiǎn)單的構(gòu)造同時(shí)實(shí)現(xiàn)工具(7、107)的高速旋轉(zhuǎn)動(dòng)作與傾斜動(dòng)作。
[0050]此外，也可以在機(jī)床設(shè)置旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸(131)，該旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸(131)用來對(duì)經(jīng)分度的旋轉(zhuǎn)工具單元(2b、102b)的工具(7、107)傳遞來自旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸8、108的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。圖9?11所示的旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸131設(shè)為能以與分度軸AX1不同朝向的軸(中間旋轉(zhuǎn)軸AX5)為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0051]另外，也可以在機(jī)床設(shè)置單元回旋連結(jié)軸16、116，該單元回旋連結(jié)軸16、116用來對(duì)經(jīng)分度的旋轉(zhuǎn)工具單元(2b、102b)傳遞來自單元回旋驅(qū)動(dòng)軸(12、112)的回旋驅(qū)動(dòng)力。圖2?4、7、8所示的單元回旋連結(jié)軸16、116設(shè)為能以與分度軸AX1不同朝向的軸(中間旋轉(zhuǎn)軸AX4、AX5)為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0052]進(jìn)而，支撐旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸(131)與單元回旋連結(jié)軸(16、116)中的至少一者的連結(jié)軸支撐部(13、113)也可以被固定在支撐軸(21、30、121)的前端部(21a)。該支撐軸(21,30,121)也能以分度軸(AX1)為中心設(shè)置在旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸(8、108)及單元回旋驅(qū)動(dòng)軸(12,112)的內(nèi)側(cè)。由于在將后端部(21b)安裝在刀具臺(tái)主體(6,106)的支撐軸(21、30、121)的前端部(21a)固定著連結(jié)軸支撐部(13、113),所以本實(shí)施方式能夠使機(jī)床小型化。
[0053]進(jìn)而，如圖9?11所示，也能以與分度軸(AX1)不同朝向的軸(中間旋轉(zhuǎn)軸AX5)為中心呈同軸狀設(shè)置旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸(131)與單元回旋連結(jié)軸(116)。本實(shí)施方式能夠使機(jī)床進(jìn)一步小型化。
[0054](2)第一例:
[0055]圖2、3是局部截面觀察回旋控制安裝在轉(zhuǎn)塔面3的工具單元2的帶回旋機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)la的主要部分而表示的第一例。為方便起見，將安裝在分度位置的轉(zhuǎn)塔面3上的旋轉(zhuǎn)工具單元以符號(hào)2b表示，將安裝在非分度位置的轉(zhuǎn)塔面上的旋轉(zhuǎn)工具單元以符號(hào)2c表不。
[0056]轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)la包括刀具臺(tái)主體6、轉(zhuǎn)塔4、轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸5、旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸8、單元回旋驅(qū)動(dòng)軸12、單元回旋連結(jié)軸16、齒輪箱(連結(jié)軸支撐部)13、及齒輪箱支撐軸21等。在從聯(lián)軸器機(jī)構(gòu)50起的后側(cè)，以分度軸AX1為中心從內(nèi)側(cè)向外側(cè)依次呈同軸狀配置著齒輪箱支撐軸21、單元回旋驅(qū)動(dòng)軸12、旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸8、轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸5、及刀具臺(tái)主體6。單元回旋驅(qū)動(dòng)軸12、旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸8、及轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸5設(shè)為能以分度軸AX1為中心分別進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0057]另外，圖4是局部截面觀察安裝在轉(zhuǎn)塔4的轉(zhuǎn)塔面3的旋轉(zhuǎn)工具單元2b而表示的例子。旋轉(zhuǎn)工具單元2b包含固定部40與回旋部45。在固定部40設(shè)置著旋轉(zhuǎn)工具輸入軸37、回旋輸入軸20b、減速機(jī)41、回旋中間軸42、正齒輪43、軸承箱44等。在回旋部45設(shè)置著旋轉(zhuǎn)工具中間軸38、旋轉(zhuǎn)工具軸39、回旋軸45b等。此外，轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)la或工具單元2的主要部分可由例如金屬形成。以下的例子也同樣。
[0058]轉(zhuǎn)塔4被固定在轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸5的前端部。該轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸5經(jīng)由軸承而可旋轉(zhuǎn)地被支撐在刀具臺(tái)主體6。因此，轉(zhuǎn)塔4被設(shè)置為可相對(duì)于轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)la的前部回旋。另外，在轉(zhuǎn)塔4與刀具臺(tái)主體6之間配置著聯(lián)軸器機(jī)構(gòu)50。對(duì)于聯(lián)軸器機(jī)構(gòu)50可使用曲齒聯(lián)軸器(curvic coupling)等，該曲齒聯(lián)軸器具備設(shè)置在刀具臺(tái)主體6的前部的驅(qū)動(dòng)側(cè)聯(lián)軸器部件51、及設(shè)置在轉(zhuǎn)塔4的后部的從動(dòng)側(cè)聯(lián)軸器部件52。在固定轉(zhuǎn)塔4時(shí)，通過利用油壓缸等缸體使轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸5向后側(cè)(圖2的左側(cè))移動(dòng)，而使聯(lián)軸器部件51、52咬合，從而將轉(zhuǎn)塔4保持在規(guī)定的分度位置。當(dāng)使轉(zhuǎn)塔4回旋時(shí)，通過利用缸體使轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸5向前側(cè)(圖2的右側(cè))移動(dòng)，而解除聯(lián)軸器部件51、52的咬合，從而容許轉(zhuǎn)塔4旋動(dòng)。
[0059]如圖6(a)所示，在聯(lián)軸器部件51、52的咬合被解除時(shí)，轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)Ml使經(jīng)由傳動(dòng)齒輪等動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)G1、及轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸5而連結(jié)的轉(zhuǎn)塔4回旋。NC裝置80對(duì)所述電動(dòng)機(jī)Ml發(fā)出用來分度轉(zhuǎn)塔面3的指令，該轉(zhuǎn)塔面3安裝著加工等時(shí)所使用的工具單元2。在轉(zhuǎn)塔4的外周安裝多個(gè)不同的工具單元2。車床1依次分度這些工具單元2，并在X、Y、Z方向上移動(dòng)控制該經(jīng)分度的工具單元2，由此對(duì)由主軸100抓持的工件W1進(jìn)行加工。
[0060]設(shè)置在轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸5的內(nèi)側(cè)的旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸8由固定在轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸5的軸承9可旋轉(zhuǎn)地支撐。在旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸8的前端固定著與旋轉(zhuǎn)工具單元2b的旋轉(zhuǎn)工具輸入軸37的傘齒輪11咬合的傘齒輪10。如圖4所示，具有傘齒輪ll、37d的旋轉(zhuǎn)工具輸入軸37由固定在軸承箱44的軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐，且設(shè)為能以與分度軸AX1不同朝向的中間旋轉(zhuǎn)軸AX3為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。圖4所示的中間旋轉(zhuǎn)軸AX3與分度軸AX1正交，但并不限定于正交。在將旋轉(zhuǎn)工具單元2b安裝在轉(zhuǎn)塔面3時(shí)，旋轉(zhuǎn)工具單元側(cè)的傘齒輪11與轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)側(cè)的傘齒輪10咬合。具有傘齒輪38a及正齒輪38b的旋轉(zhuǎn)工具中間軸38設(shè)為能以與中間旋轉(zhuǎn)軸AX3不同朝向的軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。圖4所示的旋轉(zhuǎn)工具中間軸38的朝向與中間旋轉(zhuǎn)軸AX3正交，但并不限定于正交。輸入側(cè)的傘齒輪38a與旋轉(zhuǎn)工具輸入軸37的傘齒輪37d咬合。輸出側(cè)的正齒輪38b與旋轉(zhuǎn)工具軸39的正齒輪39a咬合。安裝著工具7的旋轉(zhuǎn)工具軸39設(shè)為能以與旋轉(zhuǎn)工具中間軸38并行的軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然，旋轉(zhuǎn)工具單元的構(gòu)成除了圖4所示的構(gòu)成以外，還考慮其他各種構(gòu)成。
[0061]如圖6(a)所示，旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2使經(jīng)由傳動(dòng)齒輪等動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)G2而連結(jié)的旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸8旋轉(zhuǎn)。來自該旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸8的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力被傳遞到經(jīng)由所述軸37、38、39而連結(jié)的工具7。NC裝置80對(duì)所述電動(dòng)機(jī)M2發(fā)出用來使加工等時(shí)使用的工具7旋轉(zhuǎn)的指令。
[0062]設(shè)置在旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸8的內(nèi)側(cè)的單元回旋驅(qū)動(dòng)軸12由固定在齒輪箱13的軸承14可旋轉(zhuǎn)地支撐。在單元回旋驅(qū)動(dòng)軸12的前端固定著與單元回旋連結(jié)軸16的傘齒輪17咬合的傘齒輪15。如圖4所示，具有傘齒輪17及槽部18的單元回旋連結(jié)軸16由固定在齒輪箱13的軸承23可旋轉(zhuǎn)地支撐，且能夠以與分度軸AX1不同朝向的中間旋轉(zhuǎn)軸AX4為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。圖4所示的中間旋轉(zhuǎn)軸AX4與分度軸AX1正交，且朝向相對(duì)于轉(zhuǎn)塔面3垂直的方向。當(dāng)然，中間旋轉(zhuǎn)軸AX4的朝向也可以偏離與分度軸AX1正交的朝向。在單元回旋連結(jié)軸16的輸出端形成著凹形狀的槽部18。在回旋輸入軸20b的輸入端形成著凸形狀的突起部1%。在將旋轉(zhuǎn)工具單元2b安裝在轉(zhuǎn)塔面3時(shí)，將旋轉(zhuǎn)工具單元側(cè)的突起部19b插入到轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)側(cè)的槽部18，從而使單元回旋連結(jié)軸16與回旋輸入軸20b咬合。具有突起部19b的回旋輸入軸20b設(shè)為能以中間旋轉(zhuǎn)軸AX4為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。連結(jié)在回旋輸入軸20b的輸出端的減速機(jī)41使回旋輸入軸20b的旋轉(zhuǎn)速度以例如1/20?1/100左右的規(guī)定比減速并傳遞給回旋中間軸42。在回旋中間軸42的輸出端固定著與鄰接的正齒輪43咬合的正齒輪42b。具有與正齒輪43咬合的正齒輪45a的回旋軸45b設(shè)為能以中間旋轉(zhuǎn)軸AX3為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)?；匦S45b的輸出端被固定在回旋部45。
[0063]如圖6 (a)所示,單元回旋驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)M3使經(jīng)由傳動(dòng)齒輪等動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)G3及單元回旋驅(qū)動(dòng)軸12而連結(jié)的單元回旋連結(jié)軸16旋轉(zhuǎn)。來自該單元回旋連結(jié)軸16的回旋驅(qū)動(dòng)力被傳遞給經(jīng)由回旋輸入軸20b、減速機(jī)41、回旋中間軸42、正齒輪43、及旋轉(zhuǎn)軸45b而連結(jié)的回旋部45。NC裝置80對(duì)所述電動(dòng)機(jī)M3發(fā)出用來使在加工等時(shí)使用的工具單元2的回旋部45回旋的指令。由此，工具7的旋轉(zhuǎn)軸AX2的朝向改變。
[0064]設(shè)置在單元回旋驅(qū)動(dòng)軸12內(nèi)側(cè)的實(shí)心的齒輪箱支撐軸21形成為大致圓柱狀。齒輪箱支撐軸21的后端部21b被安裝為可相對(duì)于刀具臺(tái)主體6略微向分度軸AX1的方向往返移動(dòng)。在該齒輪箱支撐軸21的前端部21a，利用夾片(clamp piece) 22固定著齒輪箱13。齒輪箱13從齒輪箱支撐軸的前端部21a折入到后側(cè)而可旋轉(zhuǎn)地支撐單元回旋連結(jié)軸16與單元回旋驅(qū)動(dòng)軸12，另一方面，齒輪箱13由固定在法蘭24的軸承25支撐，該法蘭24被螺旋固定在轉(zhuǎn)塔4。因此，轉(zhuǎn)塔4與齒輪箱13可相對(duì)地旋轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)塔4回旋時(shí)，齒輪箱13不旋轉(zhuǎn)，單元回旋連結(jié)軸16相對(duì)于被分度的轉(zhuǎn)塔面3垂直地維持。
[0065]如圖5 (a)、(b)所示，齒輪箱13具有用來將非分度位置的回旋輸入軸20c的突起部19c維持為規(guī)定朝向的引導(dǎo)面13a。該引導(dǎo)面13a被設(shè)為相對(duì)于分度軸AX1的垂直面，且與分度位置的單元回旋連結(jié)軸16的槽部18連接。當(dāng)然，引導(dǎo)面13a的朝向也可以為偏離相對(duì)于分度軸AX1的垂直面的面。如圖5(b)所示，非分度位置的回旋輸入軸20c的旋轉(zhuǎn)是以突起部19c與引導(dǎo)面13a成為例如0.05mm左右的微小間隙C1的方式予以限制。
[0066]在使轉(zhuǎn)塔4回旋而分度工具單元2時(shí)，NC裝置80進(jìn)行將單元回旋連結(jié)軸16保持在使槽部18的朝向與引導(dǎo)面13a—致的旋轉(zhuǎn)位置的控制。由此，在突起部19b的面與引導(dǎo)面13a平行的旋轉(zhuǎn)位置上保持回旋輸入軸20b。在該狀態(tài)下，NC裝置80首先進(jìn)行使轉(zhuǎn)塔4與轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸5 —起向前側(cè)移動(dòng)的控制，而使聯(lián)軸器部件51、52的咬合解除。接著，NC裝置80進(jìn)行驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)Ml的控制，使轉(zhuǎn)塔4與轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸5 —起回旋到規(guī)定的分度位置。此時(shí)，由于利用引導(dǎo)面13a限制突起部19c的旋轉(zhuǎn)直到即將例如將旋轉(zhuǎn)工具單元2c的突起部19c插入到槽部18之前為止，所以能夠使轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)側(cè)的單元回旋連結(jié)軸16與旋轉(zhuǎn)工具單元側(cè)的回旋輸入軸20c確實(shí)地咬合。最后，NC裝置80進(jìn)行使轉(zhuǎn)塔4與轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸5 —起向后側(cè)移動(dòng)的控制，而使聯(lián)軸器部件51、52咬合。
[0067]此外，實(shí)用新型登錄第3129696號(hào)公報(bào)所記載的動(dòng)力伺服轉(zhuǎn)塔臺(tái)因未考慮工具單元分度時(shí)的工具支撐頭的朝向，所以存在如下情況:當(dāng)使齒輪與被動(dòng)齒輪咬合時(shí)無法使齒輪的刀尖彼此相互準(zhǔn)確咬合。
[0068]當(dāng)使工具7旋轉(zhuǎn)時(shí)，NC裝置80進(jìn)行驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2的控制，而使旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸8旋轉(zhuǎn)。由此，從旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸8經(jīng)由傘齒輪10、11、旋轉(zhuǎn)工具輸入軸37、傘齒輪37d、38a、旋轉(zhuǎn)工具中間軸38、正齒輪38b、39a、及旋轉(zhuǎn)工具軸39向工具7傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力，從而使工具7高速旋轉(zhuǎn)。
[0069]在改變工具7的旋轉(zhuǎn)軸AX2的朝向時(shí)，NC裝置80進(jìn)行驅(qū)動(dòng)單元回旋驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)M3的控制,而使單元回旋驅(qū)動(dòng)軸12旋轉(zhuǎn)。由此，從單元回旋驅(qū)動(dòng)軸12經(jīng)由傘齒輪15、17、單元回旋連結(jié)軸16、槽部18、突起部19b、回旋輸入軸20b、減速機(jī)41、回旋中間軸42、正齒輪42b、43、45a、及回旋軸45b向回旋部45傳遞回旋驅(qū)動(dòng)力，從而使回旋部45以低速回旋。即，工具7的旋轉(zhuǎn)軸AX2的朝向改變。
[0070]此處，由于旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸8與單元回旋驅(qū)動(dòng)軸12可分別旋轉(zhuǎn)，所以能夠一面使工具7高速旋轉(zhuǎn)一面使回旋部45以低速回旋。
[0071]像以上所說明那樣，本實(shí)施方式中，將旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸8與單元回旋驅(qū)動(dòng)軸12呈同軸狀設(shè)置在轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸5的內(nèi)側(cè)，因此，能以簡(jiǎn)單的構(gòu)造同時(shí)實(shí)現(xiàn)工具7的高速旋轉(zhuǎn)動(dòng)作與傾斜動(dòng)作。因此，本實(shí)施方式可提供一種能夠提高對(duì)工件W1加工的自由度、且能夠?qū)崿F(xiàn)制造的容易化及零件件數(shù)的削減、并且廉價(jià)的帶工具單元回旋驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)。另夕卜，本實(shí)施方式中，在后端部21b被安裝在刀具臺(tái)主體6的齒輪箱支撐軸21的前端部21a固定著齒輪箱13，因此，可無需像從轉(zhuǎn)塔的外側(cè)折入而支撐單元回旋連結(jié)軸的較大的構(gòu)造，從而能夠使機(jī)床小型化。
[0072](3)第二例:
[0073]圖7、8是局部截面觀察在齒輪箱支撐軸30設(shè)置著冷卻劑的流路33的轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)la的主要部分而表示的第二例。為方便起見，將分度位置的轉(zhuǎn)塔面以符號(hào)3b表示，將安裝在該轉(zhuǎn)塔面3b的旋轉(zhuǎn)工具單元以符號(hào)2b表示，將非分度位置的轉(zhuǎn)塔面以符號(hào)3c表示，將安裝在該轉(zhuǎn)塔面3c的旋轉(zhuǎn)工具單元以符號(hào)2c表示。
[0074]與所述第一例的差異在于:齒輪箱支撐軸30為具有冷卻劑的流路33的筒狀；在齒輪箱支撐軸30的前端部21a安裝著流路切換接頭31 ;存在具有流路32b、32c等的法蘭32 ；以及在轉(zhuǎn)塔4有流路4b、4c。流路切換接頭31具有連接齒輪箱支撐軸的流路33的前端部與法蘭32的流路32b的流路34。流路32b、32c與流路4b、4c連接，可對(duì)各轉(zhuǎn)塔面3分配冷卻劑。齒輪箱支撐軸30的前端部21a可相對(duì)于法蘭32旋轉(zhuǎn)地受到支撐。對(duì)于與第一例相同的構(gòu)成，省略說明。
[0075]在轉(zhuǎn)塔4回旋而分度工具單元2時(shí)，從齒輪箱支撐軸30的后方供給的冷卻劑經(jīng)由流路33、34、32b、4b被導(dǎo)入到安裝在分度位置的轉(zhuǎn)塔面3b的工具單元2。即便轉(zhuǎn)塔4回旋，齒輪箱支撐軸30也不會(huì)旋轉(zhuǎn)，所以流路切換接頭的流路34的位置不變。因此，圖7、8所示的轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)la不將冷卻劑導(dǎo)入到安裝在非分度位置的轉(zhuǎn)塔面3c的工具單元2。因此，本實(shí)施方式中，即便不設(shè)置復(fù)雜的冷卻劑配管，也能只向分度位置的轉(zhuǎn)塔面3供給冷卻劑，且能夠經(jīng)由工具單元2的流路向工具7附近高效地供給冷卻劑。
[0076](4)第三例:
[0077]圖9、10是局部截面觀察回旋控制安裝在轉(zhuǎn)塔面103的旋轉(zhuǎn)工具單元102b的帶回旋機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)la的主要部分而表示的第三例。為方便起見，將安裝在分度位置的轉(zhuǎn)塔面103的旋轉(zhuǎn)工具單元以符號(hào)102b表示，將安裝在非分度位置的轉(zhuǎn)塔面的旋轉(zhuǎn)工具單元以符號(hào)102c表不。
[0078]第三例的轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)la包括刀具臺(tái)主體106、轉(zhuǎn)塔104、轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸105、旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸108、旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸131、單元回旋驅(qū)動(dòng)軸112、單元回旋連結(jié)軸116、齒輪箱(連結(jié)軸支撐部)113、齒輪箱支撐軸121等。在從聯(lián)軸器機(jī)構(gòu)50起的后側(cè)，以分度軸AX1為中心，從內(nèi)側(cè)向外側(cè)依次呈同軸狀配置著齒輪箱支撐軸121、旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸108、單元回旋驅(qū)動(dòng)軸112、轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸105、及刀具臺(tái)主體106。單元回旋驅(qū)動(dòng)軸112、旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸108、及轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸105設(shè)為能以分度軸AX1為中心分別進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0079]另外，圖11是局部截面觀察安裝在轉(zhuǎn)塔104的轉(zhuǎn)塔面103的旋轉(zhuǎn)工具單元102b而表示的例子。旋轉(zhuǎn)工具單元102b包含固定部140與回旋部145。在固定部140設(shè)置著旋轉(zhuǎn)工具輸入軸137b、回旋輸入軸120b、減速機(jī)141、軸承箱144等。在回旋部145設(shè)置著旋轉(zhuǎn)工具中間軸38、旋轉(zhuǎn)工具軸39、回旋軸145a等。
[0080]轉(zhuǎn)塔104被固定在轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸105的前端部。該轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸105經(jīng)由軸承而可旋轉(zhuǎn)地支撐在刀具臺(tái)主體106。另外，在轉(zhuǎn)塔104與刀具臺(tái)主體106之間配置著與第一例相同的聯(lián)軸器機(jī)構(gòu)50。當(dāng)固定轉(zhuǎn)塔104時(shí)，利用缸體使轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸105向后側(cè)移動(dòng)，由此使聯(lián)軸器部件51、52咬合，從而將轉(zhuǎn)塔104保持在規(guī)定的分度位置。當(dāng)使轉(zhuǎn)塔104回旋時(shí)，利用缸體使轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸105向前側(cè)移動(dòng)，由此解除聯(lián)軸器部件51、52的咬合，從而容許轉(zhuǎn)塔104的旋動(dòng)。
[0081]如圖6(b)所示，在聯(lián)軸器部件51、52的咬合被解除時(shí)，轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)Ml使經(jīng)由傳動(dòng)齒輪等動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)G1、及轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸105而連結(jié)的轉(zhuǎn)塔104回旋。NC裝置80對(duì)所述電動(dòng)機(jī)Ml發(fā)出用來分度轉(zhuǎn)塔面103的指令，該轉(zhuǎn)塔面103安裝著在加工等時(shí)使用的工具單元2。車床1依次分度工具單元2，并在X、Y、Z方向上移動(dòng)控制該經(jīng)分度的工具單元2，由此對(duì)由主軸100抓持的工件W1進(jìn)行加工。
[0082]設(shè)置在轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸105的內(nèi)側(cè)的單元回旋驅(qū)動(dòng)軸112由固定在齒輪箱113的軸承114可旋轉(zhuǎn)地支撐。在單元回旋驅(qū)動(dòng)軸112的前端，通過熱裝而固定著與單元回旋連結(jié)軸116的傘齒輪117咬合的傘齒輪115。如圖11、12所示，具有傘齒輪117及槽部118的單元回旋連結(jié)軸116由固定在齒輪箱113的軸承130可旋轉(zhuǎn)地支撐，且設(shè)為能以與分度軸ΑΧ1不同朝向的中間旋轉(zhuǎn)軸ΑΧ5為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。圖11所示的中間旋轉(zhuǎn)軸ΑΧ5與分度軸ΑΧ1正交，且朝向相對(duì)于轉(zhuǎn)塔面103垂直的方向。當(dāng)然，中間旋轉(zhuǎn)軸ΑΧ5的朝向也可以偏離與分度軸ΑΧ1正交的朝向。在單元回旋連結(jié)軸116的輸出端形成著凹形狀的槽部118。在回旋輸入軸120b的輸入端形成著凸形狀的突起部119b。在將旋轉(zhuǎn)工具單元102b安裝在轉(zhuǎn)塔面103時(shí),將旋轉(zhuǎn)工具單元側(cè)的突起部119b插入到轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)側(cè)的槽部118,從而使單元回旋連結(jié)軸116與回旋輸入軸120b咬合。具有突起部119b的回旋輸入軸120b設(shè)為能以中間旋轉(zhuǎn)軸AX5為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。連結(jié)在回旋輸入軸120b的輸出端的減速機(jī)141使回旋輸入軸120b的旋轉(zhuǎn)速度以例如1/20?1/100左右的規(guī)定比減速并傳遞給回旋軸145a。回旋軸145a的輸出端被固定在回旋部145。
[0083]如圖6 (b)所示,單元回旋驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)M3使經(jīng)由傳動(dòng)齒輪等動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)G3及單元回旋驅(qū)動(dòng)軸112而連結(jié)的單元回旋連結(jié)軸116旋轉(zhuǎn)。來自該單元回旋連結(jié)軸116的回旋驅(qū)動(dòng)力被傳遞給經(jīng)由回旋輸入軸120b、減速機(jī)141、及回旋軸145a而連結(jié)的回旋部145。NC裝置80對(duì)所述電動(dòng)機(jī)M3發(fā)出用來使在加工等時(shí)使用的工具單元2的回旋部145回旋的指令。由此，工具107的旋轉(zhuǎn)軸AX2的朝向改變。
[0084]設(shè)置在單元回旋驅(qū)動(dòng)軸112的內(nèi)側(cè)的旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸108由固定在單元回旋驅(qū)動(dòng)軸112的軸承119可旋轉(zhuǎn)地支撐。在旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸108的前端固定著與旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸131的傘齒輪111咬合的傘齒輪110。具有傘齒輪111及槽部135的旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸131被插入到單元回旋連結(jié)軸116的內(nèi)側(cè)，且由固定在齒輪箱113的軸承133、及固定在單元回旋連結(jié)軸116的軸承134可旋轉(zhuǎn)地支撐。即，旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸131設(shè)為能以與分度軸AX1不同朝向的中間旋轉(zhuǎn)軸AX5為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。傘齒輪111由夾片132固定在旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸131的輸入端。在旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸131的輸出端形成著凹形狀的槽部135。在旋轉(zhuǎn)工具單元102b的旋轉(zhuǎn)工具輸入軸137b的輸入端形成著凸形狀的突起部136b。在將旋轉(zhuǎn)工具單元102b安裝在轉(zhuǎn)塔面103時(shí)，將旋轉(zhuǎn)工具單元側(cè)的突起部136b插入到轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)側(cè)的槽部135，而使旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸131與旋轉(zhuǎn)工具輸入軸137b咬合。具有突起部136b的旋轉(zhuǎn)工具輸入軸137b被設(shè)置在回旋輸入軸120b的內(nèi)側(cè)，且由固定在回旋輸入軸120b的軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐。即，旋轉(zhuǎn)工具輸入軸137b設(shè)為能以中間旋轉(zhuǎn)軸AX5為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。圖11所示的旋轉(zhuǎn)工具中間軸38的朝向與中間旋轉(zhuǎn)軸AX5正交，但并不限定于正交。輸入側(cè)的傘齒輪38a與旋轉(zhuǎn)工具輸入軸137b的傘齒輪37d咬合。輸出側(cè)的正齒輪38b與旋轉(zhuǎn)工具軸39的正齒輪39a咬合。安裝著工具107的旋轉(zhuǎn)工具軸39設(shè)為能以與旋轉(zhuǎn)工具中間軸38并行的軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然，旋轉(zhuǎn)工具單元的構(gòu)成除了圖11所示的構(gòu)成以外，還考慮其他各種構(gòu)成。
[0085]如圖6 (b)所示，旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2使經(jīng)由傳動(dòng)齒輪等動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)G2而連結(jié)的旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸108旋轉(zhuǎn)。來自該旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸108的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力被傳遞給經(jīng)由所述軸131、137b、38、39而連結(jié)的工具107。NC裝置80對(duì)所述電動(dòng)機(jī)M2發(fā)出用來使在加工等時(shí)使用的工具107旋轉(zhuǎn)的指令。
[0086]設(shè)置在旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸108內(nèi)側(cè)的實(shí)心的齒輪箱支撐軸121形成為大致圓柱狀。齒輪箱支撐軸121的后端部21b被安裝為可相對(duì)于刀具臺(tái)主體106略微向分度軸AX1的方向往返移動(dòng)。在該齒輪箱支撐軸121的前端部21a，利用夾片122固定著齒輪箱113。齒輪箱113從齒輪箱支撐軸的前端部21a折入到后側(cè)而可旋轉(zhuǎn)地支撐單元回旋連結(jié)軸116、旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸131及單元回旋驅(qū)動(dòng)軸112，另一方面，齒輪箱113由固定在法蘭124的軸承125支撐，該法蘭124被螺旋固定在轉(zhuǎn)塔104。因此，轉(zhuǎn)塔104與齒輪箱113可相對(duì)地旋轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)塔104回旋時(shí)，齒輪箱113不旋轉(zhuǎn)，單元回旋連結(jié)軸116及旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸131相對(duì)于所要分度的轉(zhuǎn)塔面103垂直地維持。
[0087]如圖12(a)、(b)所示，齒輪箱113具有引導(dǎo)面113a，該引導(dǎo)面113a用來將非分度位置的回旋輸入軸120c的突起部119c及旋轉(zhuǎn)工具輸入軸的突起部136c維持為規(guī)定朝向。該引導(dǎo)面113a被設(shè)為相對(duì)于分度軸AX1的垂直面，且與分度位置的單元回旋連結(jié)軸116的槽部118及旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸131的槽部135連接。當(dāng)然，引導(dǎo)面113a的朝向也可以為偏離相對(duì)于分度軸AX1的垂直面的面。如圖12(b)所示，非分度位置的回旋輸入軸120c及旋轉(zhuǎn)工具輸入軸137b的旋轉(zhuǎn)是以突起部119b、136b與引導(dǎo)面113a成為例如0.05mm左右的微小間隙的方式予以限制。
[0088]在使轉(zhuǎn)塔104回旋而分度工具單元2時(shí)，NC裝置80進(jìn)行將單元回旋連結(jié)軸116保持在使槽部118的朝向與引導(dǎo)面113a —致的旋轉(zhuǎn)位置的控制，且進(jìn)行將旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸131保持在使槽部135的朝向與引導(dǎo)面113a—致的旋轉(zhuǎn)位置的控制。由此，在突起部119b的面與引導(dǎo)面113a平行的旋轉(zhuǎn)位置保持回旋輸入軸120b，在突起部136b的面與引導(dǎo)面113a平行的旋轉(zhuǎn)位置保持旋轉(zhuǎn)工具輸入軸137b。在該狀態(tài)下，NC裝置80首先進(jìn)行使轉(zhuǎn)塔104與轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸105 —起向前側(cè)移動(dòng)的控制，而使聯(lián)軸器部件51、52的咬合解除。接著，NC裝置80進(jìn)行驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)Ml的控制，而使轉(zhuǎn)塔104與轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸105 —起回旋到規(guī)定的分度位置。此時(shí)，由于利用引導(dǎo)面113a限制突起部119c、136c的旋轉(zhuǎn)直到例如旋轉(zhuǎn)工具單元2c的突起部119c、136c即將被插入到槽部118、135之前為止，所以能夠使轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)側(cè)的單元回旋連結(jié)軸116及旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸131與旋轉(zhuǎn)工具單元側(cè)的回旋輸入軸120c及旋轉(zhuǎn)工具輸入軸137b確實(shí)地咬合。最后，NC裝置80進(jìn)行使轉(zhuǎn)塔104與轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸105 —起向后側(cè)移動(dòng)的控制，而使聯(lián)軸器部件51、52咬合。
[0089]當(dāng)使工具107旋轉(zhuǎn)時(shí)，NC裝置80進(jìn)行驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2的控制，而使旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸108旋轉(zhuǎn)。由此，從旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸108經(jīng)由傘齒輪110、111、旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸131、槽部135、突起部136b、旋轉(zhuǎn)工具輸入軸137b、傘齒輪37d、38a、旋轉(zhuǎn)工具中間軸38、正齒輪38b、39a、及旋轉(zhuǎn)工具軸39向工具107傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力，從而使工具107高速旋轉(zhuǎn)。
[0090]當(dāng)改變工具107的旋轉(zhuǎn)軸AX2的朝向時(shí)，NC裝置80進(jìn)行驅(qū)動(dòng)單元回旋驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)M3的控制,而使單元回旋驅(qū)動(dòng)軸112旋轉(zhuǎn)。由此，從單元回旋驅(qū)動(dòng)軸112經(jīng)由傘齒輪115、117、單元回旋連結(jié)軸116、槽部118、突起部119b、回旋輸入軸120b、減速機(jī)141、及回旋軸145a向回旋部145傳遞回旋驅(qū)動(dòng)力，從而使回旋部145以低速回旋。即，工具107的旋轉(zhuǎn)軸AX2的朝向改變。此處，由于旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸108與單元回旋驅(qū)動(dòng)軸112可分別旋轉(zhuǎn)，所以能夠一面使工具107高速旋轉(zhuǎn)一面使回旋部145以低速回旋。
[0091]像以上所說明那樣，本實(shí)施方式中也在轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸105的內(nèi)側(cè)呈同軸狀設(shè)置著旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸108與單元回旋驅(qū)動(dòng)軸112，因此，能以簡(jiǎn)單的構(gòu)造同時(shí)實(shí)現(xiàn)工具107的高速旋轉(zhuǎn)動(dòng)作與傾斜動(dòng)作。另外，由于以與分度軸AX1不同朝向的中間旋轉(zhuǎn)軸AX5為中心呈同軸狀設(shè)置著旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸131與單元回旋連結(jié)軸116，所以可使轉(zhuǎn)塔小型化，從而使機(jī)床進(jìn)一步精巧化。因此，可提高對(duì)工件W1加工的自由度，并且可實(shí)現(xiàn)制造的容易化及零件件數(shù)的削減。
[0092]此外，也可以與第二例同樣地，在齒輪箱支撐軸121形成冷卻劑的流路，且從該流路向安裝在分度位置的轉(zhuǎn)塔面的工具單元2導(dǎo)入冷卻劑。
[0093](5)其他變化例:
[0094]本發(fā)明考慮各種變化例。
[0095]例如，齒輪箱中所例示的連結(jié)軸支撐部除了像第三例那樣可旋轉(zhuǎn)地支撐旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸與單元回旋連結(jié)軸這兩者以外，也可以不支撐旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸而可旋轉(zhuǎn)地支撐單元回旋連結(jié)軸，或者也可以不支撐單元回旋連結(jié)軸而可旋轉(zhuǎn)地支撐旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸。
[0096]如果將齒輪箱固定在設(shè)置于旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸及單元回旋驅(qū)動(dòng)軸的內(nèi)側(cè)的支撐軸的前端部，那么能夠使機(jī)床小型化，所以優(yōu)選，但也能采用與這種支撐軸不同的構(gòu)造。例如，齒輪箱也可以被固定在不以設(shè)置在比轉(zhuǎn)塔前表面更靠前方的分度軸為中心的非回旋部件。在該情況下，第一例的單元回旋驅(qū)動(dòng)軸12也可以為實(shí)心的大致圓柱狀，第三例的旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸108也可以為實(shí)心的大致圓柱狀。
[0097]當(dāng)然，本技術(shù)也能應(yīng)用于車床以外的機(jī)床。
[0098]另外，在不具有附屬項(xiàng)的構(gòu)成要件而只包含獨(dú)立項(xiàng)的構(gòu)成要件的機(jī)床等中，也可獲得所述基本的作用、效果。
[0099]像以上所說明那樣，根據(jù)本發(fā)明，通過各種實(shí)施方式能夠提供一種以簡(jiǎn)單的構(gòu)造同時(shí)實(shí)現(xiàn)工具的高速旋轉(zhuǎn)動(dòng)作與傾斜動(dòng)作的技術(shù)等。
[0100]另外，也能實(shí)施將在所述實(shí)施方式及變化例中所公開的各構(gòu)成相互置換或變更組合所得的構(gòu)成、將在公知技術(shù)以及所述實(shí)施方式及變化例中所公開的各構(gòu)成相互置換或變更組合所得的構(gòu)成等。本發(fā)明也包含這些構(gòu)成等。
[0101][符號(hào)的說明]
[0102]1車床(機(jī)床)
[0103]la轉(zhuǎn)塔刀具臺(tái)
[0104]2工具單元
[0105]2a固定工具單元
[0106]2b、2c、102b、102c旋轉(zhuǎn)工具單元
[0107]3、3b、3c、103轉(zhuǎn)塔面
[0108]4、104轉(zhuǎn)塔
[0109]4b、4c、32b、32c、33、34冷卻劑的流路
[0110]5、105轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸
[0111]6,106刀具臺(tái)主體
[0112]7、107工具
[0113]8、108旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸
[0114]9、14、23、25、114、119、125、130、133、134 軸承
[0115]10、11、15、17、110、111、115、117傘齒輪
[0116]12、112單元回旋驅(qū)動(dòng)軸
[0117]13,113齒輪箱(連結(jié)軸支撐部)
[0118]13a、113a引導(dǎo)面
[0119]16、116單元回旋連結(jié)軸
[0120]18、118、135槽部
[0121]19b、19c、119b、119c、136b、136c突起部
[0122]20b、20c、120b、120c回旋輸入軸
[0123]21、30、121齒輪箱支撐軸(支撐軸)
[0124]21a支撐軸的前端部
[0125]21b支撐軸的后端部
[0126]22、122、132夾片
[0127]24、32、124法蘭
[0128]31流路切換接頭
[0129]37、137b旋轉(zhuǎn)工具輸入軸
[0130]38旋轉(zhuǎn)工具中間軸
[0131]39旋轉(zhuǎn)工具軸
[0132]40、140固定部
[0133]41、141減速機(jī)
[0134]42回旋中間軸
[0135]44、144軸承箱
[0136]45、145回旋部
[0137]50聯(lián)軸器機(jī)構(gòu)
[0138]100主軸
[0139]102主軸臺(tái)
[0140]131旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸
[0141]AX1分度軸
[0142]AX2工具的旋轉(zhuǎn)軸
[0143]AX3?AX5中間旋轉(zhuǎn)軸
[0144]G1、G2、G3動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)
[0145]Ml轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)
[0146]M2旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)
[0147]M3單元回旋驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)
[0148]W1工件
【權(quán)利要求】
1.一種可安裝旋轉(zhuǎn)工具單元的機(jī)床，其包括: 轉(zhuǎn)塔，能夠以分度軸為中心呈放射狀安裝工具單元； 筒狀的轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸，能夠以所述分度軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，且用來對(duì)所述轉(zhuǎn)塔傳遞回旋驅(qū)動(dòng)力； 旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸，能以所述分度軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，且用來對(duì)安裝在所述轉(zhuǎn)塔的旋轉(zhuǎn)工具單元的工具傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力；及 單元回旋驅(qū)動(dòng)軸，可與該旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸個(gè)別地以所述分度軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，且用來對(duì)安裝在所述轉(zhuǎn)塔的旋轉(zhuǎn)工具單元傳遞改變所述工具的旋轉(zhuǎn)軸的朝向的回旋驅(qū)動(dòng)力；且 在所述轉(zhuǎn)塔回旋驅(qū)動(dòng)軸的內(nèi)側(cè)呈同軸狀設(shè)置著所述旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸與所述單元回旋驅(qū)動(dòng)軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可安裝旋轉(zhuǎn)工具單元的機(jī)床，其具有一端側(cè)安裝在刀具臺(tái)主體的支撐軸；且 所述旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸與所述單元回旋驅(qū)動(dòng)軸皆為筒狀； 所述支撐軸以所述分度軸為中心設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸及所述單元回旋驅(qū)動(dòng)軸的內(nèi)側(cè)；且 連結(jié)軸支撐部被固定在所述支撐軸的另一端側(cè)，所述連結(jié)軸支撐部支撐旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸與單元回旋連結(jié)軸中的至少一者，所述旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸是為了將來自所述旋轉(zhuǎn)工具驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳遞給經(jīng)分度的所述旋轉(zhuǎn)工具單元的工具，而能夠以與所述分度軸不同朝向的軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述單元回旋連結(jié)軸是為了將來自所述單元回旋驅(qū)動(dòng)軸的回旋驅(qū)動(dòng)力傳遞給所述經(jīng)分度的旋轉(zhuǎn)工具單元，而能夠以與所述分度軸不同朝向的軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可安裝旋轉(zhuǎn)工具單元的機(jī)床，其以與所述分度軸不同朝向的軸為中心呈同軸狀設(shè)置著所述旋轉(zhuǎn)工具連結(jié)軸與所述單元回旋連結(jié)軸。
【文檔編號(hào)】B23B29/32GK104349857SQ201380020058
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年2月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月24日
【發(fā)明者】小澤覺 申請(qǐng)人:星精密株式會(huì)社