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CN207448027U - 机床 - Google Patents

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CN207448027U
CN207448027U CN201721488941.XU CN201721488941U CN207448027U CN 207448027 U CN207448027 U CN 207448027U CN 201721488941 U CN201721488941 U CN 201721488941U CN 207448027 U CN207448027 U CN 207448027U
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高原彻志
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Fanuc Corp
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Abstract

本实用新型提供一种机床(10)，具备安装工具(18)的主轴(16)和支撑加工对象物(W)的工作台(24)，通过使主轴(16)和工作台(24)相对移动，从而利用工具(18)对加工对象物(W)进行加工。机床(10)具备：箱形形状的罩构件(42)，其载置于工作台(24)上，且主轴(16)侧开放；以及盖构件(44)，其安装于支撑主轴(16)的立柱(22)，覆盖罩构件(42)的主轴(16)侧，且形成有工具(18)能够插通的插通孔(44a)。根据主轴(16)和工作台(24)的相对移动，从与主轴(16)的轴向交叉的平面观察，盖构件(44)和罩构件(42)相对移动。

Description

机床
技术领域
本实用新型涉及使用工具对加工对象物进行加工的机床。
背景技术
存在因机床的加工而产生粉尘状的切屑的情况，如果不采取对切屑的措施而进行干式加工，则切屑飞散而侵入对支撑加工对象物的工作台进行驱动的驱动机构等机构部。由此，存在机构部的性能降低、构成机构部的部件破损的情况，因此不推荐。另外，在供给切削液的湿式加工的情况下，虽然相比干式加工能够抑制切屑的飞散，但切屑向机构部侵入的可能性比干式加工高。
日本实开平02-004738号公报公开了一种防止切屑的飞散的机床的切屑隔绝装置。简单地说明，利用形成有工具贯通孔和切屑下落孔的箱状罩覆盖被支撑于工作台的工件，并在安装工具的主轴的端部设置杯状罩，利用箱状罩和杯状罩防止切屑向周围飞散。
实用新型内容
但是，在上述的日本实开平02-004738号公报中，工具穿过形成于箱状罩的工具贯通孔而对加工对象物进行加工，因此，在工具和加工对象物在平面上相对移动的情况下，不能进行加工对象物的加工。
因此，本实用新型的目的在于，提供一种机床，通过简单的结构，既能够进行工具与加工对象物的在平面上的相对移动，又能够防止切屑向机构部侵入。
本实用新型的方案提供一种机床，具备安装工具的主轴和支撑加工对象物的工作台，通过使上述主轴和上述工作台相对移动，从而利用上述工具加工上述加工对象物，其中，上述机床具备：箱形形状的罩构件，其载置于上述工作台上，且上述主轴侧开放；以及盖构件，其安装于支撑上述主轴的支撑构件，覆盖上述罩构件的主轴侧，且形成有上述工具能够插通的插通孔，根据上述主轴和上述工作台的相对移动，从与上述主轴的轴向交叉的平面观察，上述盖构件和上述罩构件相对移动。
由此，通过简单的结构，既能够进行工具与加工对象物的在平面上的相对移动，又能够防止因加工而产生的切屑向由罩构件和盖构件形成的空间外飞散。因此，能够防止切屑侵入用于驱动工具及工作台的驱动机构等多个机构部。另外，不需要在多个机构部分别设置防止切屑的侵入的罩，因此，成本低廉。
本实用新型的方案根据上述机床，其中，也可以，在上述罩构件形成有排出口，该排出口用于排出因上述工具对上述加工对象物的加工而产生的切屑。由此，能够排出由罩构件和盖构件形成的空间内存在的切屑，能够防止切屑堆积于罩构件的底壁。
本实用新型的方案根据上述机床，其中，也可以，上述排出口形成于载置上述加工对象物的上述罩构件的底壁。由此，容易从排出口排出切屑。
本实用新型的方案根据上述机床，其中，也可以，具备吸引装置，该吸引装置从上述排出口吸引因加工而产生的切屑。由此，能够从排出口良好地排出处于由罩构件和盖构件形成的空间内的切屑。
本实用新型的方案根据上述机床，其中，也可以，具备切削液供给装置，该切削液供给装置向位于上述罩构件内部的上述工具供给切削液，上述切削液供给装置从上述排出口回收包含因加工而产生的切屑的上述切削液。由此，能够从排出口良好地排出切屑，并且能够回收切削液。另外，由于向工具供给切削液，因此，能够抑制切屑的飞散。
本实用新型的方案根据上述机床，其中，也可以，上述切削液供给装置过滤回收来的上述切削液并再次向上述工具供给。由此，能够使切削液循环，因此，也能够节约切削液。
本实用新型的方案根据上述机床，其中，也可以，具备吸附部，该吸附部设于上述罩构件的内部，且利用磁力或静电力吸附因加工而产生的切屑。由此，能够抑制切屑的飞散。
本实用新型的方案根据上述机床，其中，也可以，具备密封构件，该密封构件设于上述罩构件与上述盖构件之间。由此，能够防止切屑从罩构件与盖构件的间隙向外飞散。
本实用新型的方案根据上述机床，其中，也可以，上述盖构件具有能够开闭的门扇或盖，该门扇或盖用于进行载置于上述罩构件的内部的上述加工对象物的交换。由此，能够简单地进行加工对象物的交换。
本实用新型的方案根据上述机床，其中，也可以，上述盖构件形成为，从与上述主轴的轴向交叉的平面观察，比上述罩构件大，以便即使在上述盖构件和上述罩构件相对移动了的情况下，上述盖构件也能够从上述主轴侧覆盖上述罩构件的整个开口。由此，即使在罩构件和盖构件相对移动了的情况下，也能够使由罩构件和盖构件形成的空间为封闭空间，能够防止切屑向空间外飞散。
本实用新型的方案根据上述机床，其中，也可以，上述盖构件以向上述罩构件被施力的方式安装于上述支撑构件。由此，能够防止切屑从罩构件与盖构件的间隙向外飞散。
根据本实用新型，通过简单的结构，既能够进行工具与加工对象物的在平面上的相对移动，又能够防止因加工而产生的切屑向由罩构件和盖构件形成的空间外飞散。因此，能够防止切屑侵入用于驱动工具及工作台的驱动机构等多个机构部。另外，不需要在多个机构部分别设置防止切屑的侵入的罩，因此，成本低廉。
根据参照附图说明的以下的实施方式的说明，将容易理解上述目的、特征以及优点。
附图说明
图1是第一实施方式的机床的概略结构图。
图2是表示第一实施方式的用于抑制切屑的飞散的结构的概略图。
图3是表示图2中将工作台移动至加工对象物的交换位置时的状态的图。
图4是表示第二实施方式的用于抑制切屑的飞散的结构的概略图。
具体实施方式
对于本实用新型的机床，以下，揭示优选的实施方式，一边参照附图，一边详细地说明。
[第一实施方式]
图1是机床10的概略结构图。机床10至少具备机床主体12。
机床主体12利用安装于主轴16的工具(切削工具)18对加工对象物W(参照图2)进行加工。机床主体12具备：主轴16、以与Z方向平行的旋转轴为中心而旋转驱动主轴16的主轴头20、使主轴头20在Z方向(上下方向)移动的立柱22、配置于主轴16的下方且支撑加工对象物W的工作台24、以及使工作台24在X方向及Y方向移动的工作台驱动部26。X方向、Y方向、以及Z方向设为理想上相互正交的方向。通过该主轴16向Z方向的移动和工作台24向X方向及Y方向的移动，机床10能够对加工对象物W三维地进行加工。此外，将-Z方向设为重力作用的方向。
工具18保持于工具架28。工具架28能够在主轴16进行装卸，工具18经由工具架28安装于主轴16。通过将工具架28插入设于主轴16的前端部的装配孔(省略图示)，从而将工具18安装于主轴16。工具18与主轴16一起旋转。机床主体12构成为能够利用自动工具交换装置30交换安装于主轴16的工具18的加工中心。自动工具交换装置30具有能够收纳(保持)分别被保持于工具架28的多个工具18的工具库32。作为工具18，例如可列举弹性工具、钻头、槽铣刀、铣刀等。
在主轴头20连接有用于使主轴头20相对于立柱22在Z轴方向移动的未图示的Z轴驱动机构。Z轴驱动机构具有伺服马达、及将伺服马达的旋转运动转换成直线前进运动并传递至主轴头20的动力转换机构(滚珠丝杠及螺母等)。另外，主轴16通过设于主轴头20内的未图示的主轴马达的驱动而绕Z轴旋转。
工作台驱动部26支撑于台座34。工作台驱动部26具有Y轴滑动部36、床鞍38、以及X轴滑动部40。床鞍38经由Y轴滑动部36被支撑为能够相对于台座34在Y方向移动。工作台24经由X轴滑动部40被支撑为能够相对于床鞍38在X方向移动。
在床鞍38连接有用于使床鞍38相对于台座34在Y方向移动的未图示的Y轴驱动机构，在工作台24也同样地连接有用于使工作台24相对于床鞍38在X方向移动的未图示的X轴驱动机构。该Y轴驱动机构及X轴驱动机构的每一个均具有伺服马达、及将伺服马达的旋转运动转换成直线前进运动并传递至床鞍38及工作台24的动力转换机构(滚珠丝杠及螺母等)。X轴驱动机构、Y轴驱动机构、以及Z轴驱动机构能够使用众所周知的机构。
在工作台24上载置有箱形形状的罩构件42，罩构件42覆盖加工区域，且用于防止因加工而产生的切屑向周围飞散。该罩构件42固定支撑于工作台24的上表面。因此，罩构件42与工作台24一起沿着XY平面在X方向及Y方向移动。罩构件42具有载置于工作台24上的底壁42a和从底壁42a向上方延伸且包围加工区域的侧壁42b。由此，罩构件42的主轴16侧，也就是+Z方向侧开放。也就是，在罩构件42的+Z方向侧形成有开口42c。
在支撑主轴16(主轴头20)的立柱(支撑构件)22安装有覆盖罩构件42的+Z方向侧也就是开口42c的平板状的盖构件44。该盖构件44经由撑条46固定于立柱22。在该盖构件44形成有工具18及工具架28能够插通的插通孔44a。从XY平面观察，盖构件44形成为比罩构件42大，以便即使在工作台24(罩构件42)沿着XY平面移动了的情况下，也能够覆盖整个开口42c。
这样，通过设置盖构件44，能够抑制因加工而产生的切屑从罩构件42的上方向外飞散。也就是，因加工而产生的切屑在由罩构件42和盖构件44形成的空间(封闭空间)45(参照图2)内飞散。由于切屑在空间45内飞散，因此，机床主体12的清洁变得简单。
虽然在盖构件44设有插通孔44a，但在该插通孔44a插入有工具18及工具架28，因此，通过该插通孔44a向外部(空间45外)飞散的切屑的量极少。此外，盖构件44也可以以被朝向罩构件42施力的方式经由撑条46安装于立柱22。例如，撑条46也可以经由对盖构件44朝向罩构件42施力的施力机构(省略图示)而支撑盖构件44。
图2是表示第一实施方式的用于抑制切屑的飞散的结构的概略图。在罩构件42与盖构件44之间设有密封构件50。该密封构件50至少设于罩构件42的上端缘部与盖构件44的下表面部之间。图2中示出了沿着罩构件42的上端缘部的形状，将密封构件50设于罩构件42的上端缘部的例子，但是也可以遍及盖构件44的下表面部的整个面设置密封构件50。此外，也可以代替密封构件50，而沿着罩构件42的上端缘部设置刷子等。
由于在工作台24的上表面载置罩构件42，因此，加工对象物W经由工件固定夹具J固定于罩构件42的底壁42a的上表面。
在罩构件42形成有用于排出因加工而产生的切屑的排出口52。飞散的切屑之后受重力而向下方(-Z方向)下落，堆积于罩构件42的底壁42a，因此，优选在底壁42a设置排出口52。此时，优选在底壁42a的上表面与工作台24的上表面之间设置排出口52。由此，排出口52位于比堆积于底壁42a的切屑靠下侧，因此，容易从排出口52排出切屑。
该排出口52经由管道软管(软管)等排出管54与吸引装置56连接。吸引装置56是用于吸引切屑及气体(空气)的真空装置(切屑用真空装置)。利用该吸引装置56，能够从排出口52吸引在空间45内飞散的切屑及在底壁42a堆积的切屑，能够良好地排出存在于空间45内的切屑。由于切屑被排出，因此，加工结束后的罩构件42、盖构件44、以及工件固定夹具J等的清扫变得简单。
另外，通过吸引装置56对气体的吸引，处于盖构件44的上方的气体通过盖构件44的插通孔44a流入空间45内，因此，能够进一步抑制因加工而产生的切屑通过插通孔44a向空间45外飞散。
盖构件44具有用于进行被载置于罩构件42的内部的加工对象物W的交换的能够开闭的门扇58(也参照图1)。该门扇58用于覆盖为了进行加工对象物W的交换而形成于盖构件44的开口60。如图3所示，在使工作台24移动至交换位置之后，打开门扇58，从而经由盖构件44的开口60及罩构件42的开口42c露出加工对象物W(或工件固定夹具J)及底壁42a。在使该工作台24移动至交换位置的情况下，至少罩构件42的开口42c和开口60从XY平面观察相互重合。
因此，能够从开口60取出加工完成的加工对象物(加工物)W、从开口60将未加工的加工对象物W设置于罩构件42的内部(工件固定夹具J)。此外，例如，图3中图示了利用未图示的铰链等开闭的铰链门式的门扇58，但门扇58也可以是拉门式(滑动式)的门扇，也可以是滑行滑动式的门。另外，也可以取代门扇58而使用能够对开口60进行开闭的盖。
[第二实施方式]
图4是表示第二实施方式的用于抑制切屑的飞散的结构的概略图。此外，对于与在上述第一实施方式说明的构成单元或构成构件相同的结构要素或构成构件，标注相同的符号，并省略其说明。
上述第一实施方式中，举例说明了干式加工的情况，第二实施方式中，举例说明湿式加工的情况。第二实施方式中，机床10取代吸引装置56而具备切削液供给装置70，该切削液供给装置70用于向位于罩构件42的内部(空间45)的工具18供给切削液。
切削液供给装置70和设于空间45内的喷嘴72经由软管等供给管74连接，切削液供给装置70经由供给管74将切削液供给至喷嘴72。喷嘴72将供给来的切削液向工具18喷出。由此，向工具18供给切削液。该被供给的切削液与切屑混合并滞留于罩构件42的底壁42a。由于因加工而产生的切屑与切削液混合，因此，抑制切屑的飞散。在罩构件42(侧壁42b)形成有用于供供给管74插通的插通孔76，在插通孔76与供给管74之间设有未图示的密封构件。此外，用于供供给管74插通的插通孔76也可以形成于底壁42a或盖构件44，也可以不设置插通孔76，而使供给管74穿通形成于盖构件44的插通孔44a。
排出口52经由排水软管(软管)等排液管78与切削液供给装置70连接。切削液供给装置70回收从排出口52排出的包含切屑的切削液等。此外，切削液供给装置70也可以通过吸引包含切屑的切削液等来回收切削液。切削液供给装置70通过过滤回收来的包含切屑的切削液，从而去除切削液中存在的切屑。通过该过滤而得到的切削液成为不包含切屑的切削液。切削液供给装置70将该过滤后的切削液再次供给至喷嘴72。
这样，通过供给切削液，从而切屑与切削液混合，且与切屑混合后的切削液从排出口52被回收，因此，加工结束后的罩构件42、盖构件44、以及工件固定夹具J等的清洁变得简单。另外，能够从排出口52良好地排出切屑，并且能够回收切削液。而且，由于能够使切削液循环，因此，能够节约切削液。
[变形例]
上述各实施方式也能够进行如下的变形。
(变形例1)上述第一实施方式举例说明了干式加工，但也可以是湿式加工。在该情况下，额外设置向工具18供给切削液的供给装置，吸引装置56从排出口52吸引包含切屑的切削液。
(变形例2)上述各实施方式的机床10也可以具备图2、图4中用虚线表示的吸附装置80。该吸附装置80产生吸附切屑的力(磁力或静电力等)。吸附装置80具备利用磁力或静电力等吸附切屑的吸附部80a和驱动电路80b。该驱动电路80b进行驱动，以使吸附部80a产生或被赋予磁力或静电力等。通过将吸附部80a设于罩构件42的内部，从而处于空间45内的切屑被吸附部80a吸引，因此，能够抑制切屑的飞散。
(变形例3)上述各实施方式中，使工作台24沿着XY平面移动，但也可以使主轴16(主轴头20)沿着XY平面移动。也就是，也可以使主轴16(主轴头20)在X方向和Y方向移动。在该情况下，盖构件44也与主轴16(主轴头20)一起移动。例如，只要构成为立柱22能够在X方向及Y方向移动即可。
(变形例4)也可以使上述变形例1～3在不产生矛盾的范围内任意组合。
如上所述，上述各实施方式及变形例1、2所说明的机床10具备安装工具18的主轴16和支撑加工对象物W的工作台24，通过使主轴16和工作台24相对移动，从而利用工具18对加工对象物W进行加工。机床10具备：载置于工作台24上，且主轴16侧开放的箱形形状的罩构件42；以及安装于支撑主轴16的立柱22(支撑构件)，覆盖罩构件42的主轴16侧，且形成有工具18能够插通的插通孔44a的盖构件44。根据主轴16与工作台24的相对移动，从与主轴16的轴向(旋转轴的方向，Z方向)交叉的平面(XY平面)观察，盖构件44和罩构件42相对移动。
由此，通过简单的结构，既能够进行工具18与加工对象物W的从XY平面观察的相对移动，又能够防止因加工而产生的切屑向由罩构件42和盖构件44形成的空间45外飞散。因此，能够防止切屑侵入立柱22、Y轴滑动部36、X轴滑动部40、Z轴驱动机构、Y轴驱动机构、以及X轴驱动机构等多个机构部。另外，不需要在多个机构部分别设置防止切屑的侵入的罩，因此，成本低廉。
也可以在罩构件42形成用于排出因工具18对加工对象物W的加工而产生的切屑的排出口52。由此，能够排出由罩构件42和盖构件44形成的空间45内存在的切屑，并能够防止切屑堆积于罩构件42的底壁42a。优选的是，该排出口52形成于载置加工对象物W的罩构件42的底壁42a。由此，容易从排出口52排出切屑。
机床10也可以具备从排出口52吸引切屑的吸引装置56。由此，能够从排出口52良好地排出处于空间45内的切屑。
机床10也可以具备向位于罩构件42的内部的工具18供给切削液的切削液供给装置70，切削液供给装置70从排出口52回收包含切屑的切削液。由此，能够从排出口52良好地排出切屑，并且能够回收切削液。另外，由于向工具18供给切削液，因此，也能够抑制切屑的飞散。
该切削液供给装置70也可以过滤回收来的切削液并再次向工具18供给。由此，能够使切削液循环，因此，也能够节约切削液。
机床10也可以具备设于罩构件42的内部的利用磁力或静电力等吸附切屑的吸附部80a。由此，能够抑制切屑的飞散。
机床10也可以具备设于罩构件42与盖构件44之间的密封构件50。由此，能够防止切屑从罩构件42与盖构件44的间隙向外飞散。
盖构件44也可以具有用于进行载置于罩构件42的内部的加工对象物W的交换的能够开闭的门扇58或盖。由此，能够简单地进行加工对象物W的交换。
盖构件44也可以形成为从与主轴16的轴向(Z方向)交叉的平面(XY平面)观察比罩构件42大，以便即使在盖构件44和罩构件42相对移动了的情况下，盖构件44也能够从主轴16侧覆盖罩构件42的整个开口42c。由此，即使在罩构件42和盖构件44相对移动了的情况下，也能够使由罩构件42和盖构件44形成的空间45为封闭空间，能够防止切屑向空间45外飞散。
盖构件44也可以以向罩构件42被施力的方式安装于立柱22。由此，能够防止切屑从罩构件42与盖构件44的间隙向外飞散。

Claims (11)

1.一种机床(10)，具备安装工具(18)的主轴(16)和支撑加工对象物(W)的工作台(24)，且通过使上述主轴(16)和上述工作台(24)相对移动，从而利用上述工具(18)加工上述加工对象物(W)，
上述机床(10)的特征在于，具备：
箱形形状的罩构件(42)，其载置于上述工作台(24)上，且上述主轴(16)侧开放；以及
盖构件(44)，其安装于支撑上述主轴(16)的支撑构件(22)，覆盖上述罩构件(42)的主轴(16)侧，且形成有上述工具(18)能够插通的插通孔(44a)，
根据上述主轴(16)和上述工作台(24)的相对移动，从与上述主轴(16)的轴向交叉的平面观察，上述盖构件(44)和上述罩构件(42)相对移动。
2.根据权利要求1所述的机床(10)，其特征在于，
在上述罩构件(42)形成有排出口(52)，该排出口(52)用于排出因上述工具(18)对上述加工对象物(W)的加工而产生的切屑。
3.根据权利要求2所述的机床(10)，其特征在于，
上述排出口(52)形成于载置上述加工对象物(W)的上述罩构件(42)的底壁(42a)。
4.根据权利要求2或3所述的机床(10)，其特征在于，
上述机床(10)具备吸引装置(56)，该吸引装置(56)从上述排出口(52)吸引因加工而产生的切屑。
5.根据权利要求2或3所述的机床(10)，其特征在于，
上述机床(10)具备切削液供给装置(70)，该切削液供给装置(70)向位于上述罩构件(42)内部的上述工具(18)供给切削液，
上述切削液供给装置(70)从上述排出口(52)回收包含因加工而产生的切屑的上述切削液。
6.根据权利要求5所述的机床(10)，其特征在于，
上述切削液供给装置(70)过滤回收来的上述切削液，并再次向上述工具(18)供给。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的机床(10)，其特征在于，
上述机床(10)具备吸附部(80a)，该吸附部(80a)设于上述罩构件(42)的内部，且利用磁力或静电力吸附因加工而产生的切屑。
8.根据权利要求1～3中任一项所述的机床(10)，其特征在于，
上述机床(10)具备密封构件(50)，该密封构件(50)设于上述罩构件(42)与上述盖构件(44)之间。
9.根据权利要求1～3中任一项所述的机床(10)，其特征在于，
上述盖构件(44)具有能够开闭的门扇(58)或盖，该门扇(58)或盖用于进行载置于上述罩构件(42)的内部的上述加工对象物(W)的交换。
10.根据权利要求1～3中任一项所述的机床(10)，其特征在于，
上述盖构件(44)形成为，从与上述主轴(16)的轴向交叉的平面观察，比上述罩构件(42)大，以便即使在上述盖构件(44)和上述罩构件(42)相对移动了的情况下，上述盖构件(44)也能够从上述主轴(16)侧覆盖上述罩构件(42)的整个开口。
11.根据权利要求1～3中任一项所述的机床(10)，其特征在于，
上述盖构件(44)以向上述罩构件(42)被施力的方式安装于上述支撑构件(22)。
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