CN118103173A - 正面双轴车床 - Google Patents

Abstract

一种正面双轴车床，具有：主轴的旋转轴在机体前后方向上并左右配置的第一主轴装置及第二主轴装置；具备对由所述第一主轴装置及所述第二主轴装置的主轴卡盘把持的工件执行加工的多个工具的第一转塔装置及第二转塔装置；配置在所述第一主轴装置及所述第二主轴装置之间并对由所述第一主轴装置及所述第二主轴装置中的一方或双方的主轴卡盘把持的工件执行加工等规定的作业的辅助装置；以及对所述第一主轴装置、所述第二主轴装置、所述第一转塔装置、所述第二转塔装置及所述辅助装置的驱动进行控制的控制装置。

Description

正面双轴车床

技术领域

本发明涉及具备对由第一主轴装置和第二主轴装置的各主轴卡盘把持的工件执行规定的作业的辅助装置的正面双轴车床。

背景技术

对机床有各种要求，例如其中之一是缩短工件加工中的周期时间。在下述专利文献1中公开了具备两个主轴装置和一个背面主轴装置的车床。第一主轴台与第二主轴以能够在平行的Z轴方向上滑动的方式载置于底座，由该第一主轴及第二主轴分别把持的工件通过第一导套及第二导套以能够在Z轴方向上滑动的方式引导。以位于与第一主轴和第二主轴的中心线正交的基准直线的上下且与基准直线平行地移动的方式设置有第一刀架或第二刀架。另外，设置有背面主轴台，所述背面主轴台能够在与基准线平行的方向上移动且具备抓住工件的卡盘，在背面主轴台的侧面固定设置有对置刀架。并且，在加工工序中，使第一主轴台、第二主轴台或背面主轴台移动而对由第一主轴、第二主轴夹紧并旋转的圆棒工件进行规定的加工。

专利文献

专利文献1：日本特开平8-112738号公报。

发明内容

发明所要解决的课题

根据所述现有例的NC车床，相对于两根正面主轴交替地使用一根背面主轴，将利用第一主轴与第二主轴使加工工序错开半个周期而进行了相同加工的工件移至背面主轴，对从任一主轴接收到的工件均进行相同的背面加工。根据该现有例，能够以一轴的情况下的两倍的加工效率对一种部件进行加工。但是，除了两个主轴装置以外还增加了背面主轴装置的现有例的NC车床的机体整体大型化，构造也变得复杂。

因此，为了解决所述课题，本发明的目的在于提供一种在第一主轴装置与第二主轴装置之间具备辅助装置的正面双轴车床。

用于解决课题的技术方案

本发明的一个方式中的正面双轴车床具有：主轴的旋转轴在机体前后方向上左右配置的第一主轴装置及第二主轴装置；具备对由所述第一主轴装置及所述第二主轴装置的主轴卡盘把持的工件执行加工的多个工具的第一转塔装置及第二转塔装置；配置在所述第一主轴装置与所述第二主轴装置之间并对由所述第一主轴装置及所述第二主轴装置中的一方或双方的主轴卡盘把持的工件执行规定的作业的辅助装置；以及对所述第一主轴装置、所述第二主轴装置、所述第一转塔装置、所述第二转塔装置及所述辅助装置的驱动进行控制的控制装置。

发明效果

根据所述结构，工件由左右配置的第一主轴装置以及第二主轴装置把持，通过在第一转塔装置以及第二转塔装置中回转分度出的工具，对工件进行规定的加工。此时，在配置于第一主轴装置与第二主轴装置之间的辅助装置例如是具备工具的辅助加工装置的情况下，对于由第一主轴装置或第二主轴装置把持的工件，能够与第一转塔装置或第二转塔装置进行的加工作业同时地进行对该工件的加工。

附图说明

图1是表示正面双轴车床的一个实施方式的外观立体图。

图2是表示除去机体罩的正面双轴车床的一个实施方式的内部构造的立体图。

图3是表示正面双轴车床的驱动部的构造的立体图。

图4是从后方侧表示辅助加工装置的外观立体图。

图5是表示控制正面双轴车床的控制***的框图。

图6是表示工件的表面加工的加工工序的一例的图。

图7是表示第一转塔装置和辅助加工装置的同时加工的图。

图8是表示将辅助装置作为工件交接装置的正面双轴车床的一部分的立体图。

图9是表示将辅助装置作为尾座装置的正面双轴车床的一部分的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的正面双轴车床的一个实施方式进行说明。图1是表示正面双轴车床的外观立体图，图2是表示除去机体罩的正面双轴车床的内部构造的立体图。正面双轴车床1具有左右分别配置的第一主轴装置3及第二主轴装置4、第一转塔装置5及第二转塔装置6，在第一主轴装置3与第二主轴装置4之间设置有辅助加工装置7。在由机体罩80覆盖的机内设置有加工室，在机体罩80的正面，在辅助加工装置7所处的中央部81的左右两侧设置有能够开闭的滑动门83、85。

正面双轴车床1从正面观察而在左侧配置有搭载了多个加工前工件的工件储存器，在右侧配置有接收加工完毕工件的回收储存器。正面双轴车床1设有用于在这样的未图示的储料器与机内之间自动搬运工件的工件自动搬运机2。工件自动搬运机2是龙门式的工件搬运机，组装于正面双轴车床1的机体上部。工件自动搬运机2具有能够使能够把持以及释放工件的机械手26向作为机体宽度方向的行驶轴方向、作为机体前后方向的前后轴方向、以及作为机体上下方向的上下轴方向移动的构造。

此处，图3是表示正面双轴车床1的驱动部的结构的立体图。正面双轴车床1中，第一主轴装置3和第一转塔装置5组装在第一机座11上，第二主轴装置4和第二转塔装置6组装在第二机座12上。但是，在附图中省略了第二主轴装置4及第二转塔装置6。并且，第一机座11和第二机座12经由中间块13连结，在该中间块13上组装有辅助加工装置7。

本实施方式的正面双轴车床1对具有左右配置的第一主轴装置3及第二主轴装置4和第一转塔装置5及第二转塔装置6的正面双轴车床的基本结构，施加了追加作为辅助装置的辅助加工装置7的改良。第一主轴装置3及第一转塔装置5的第一加工部10与第二主轴装置4及第二转塔装置6的第二加工部20为左右对称结构，因此以第一加工部10为中心来说明结构，关于第二加工部20，对相同的结构标注相同的附图标记并省略说明。

第一机座11和第二机座12具有转塔台15和主轴台16，主轴台16以向中央侧突出的方式形成。并且，在转塔台15及主轴台16的下方形成有油盘17。第一主轴装置3固定在主轴台16上，组装在转塔台15上的转塔装置5构成为能够通过驱动机构进行Z轴方向及X轴方向的移动。另外，关于该驱动机构中的转塔装置5的移动方向，将机体前后方向作为Z轴方向、将机体宽度方向作为X轴方向进行说明。

转塔台15成为其上表面向机体中央侧倾斜的油盘，在此处搭载有Z轴轨道块21。Z轴滑动件22以能够滑动的方式组装于Z轴轨道块21。在Z轴轨道块21内沿Z轴方向轴支撑有与驱动马达连结的丝杠轴，通过使丝杠轴与形成于Z轴滑动件22的螺母部螺合而构成滚珠丝杠机构。Z轴滑动件22一体地形成有X轴轨道块23，X轴滑动件24以能够滑动的方式组装于此。在X轴轨道块23内沿X轴方向轴支撑有与驱动马达连结的丝杠轴，通过使丝杠轴与形成于X轴滑动件24的螺母部螺合而构成滚珠丝杠机构。

Z轴轨道块21形成有两根平行的轨道部，机体中央侧的轨道部被低倾斜地组装。配置在该Z轴轨道块21上的X轴轨道块23同样形成有两个轨道部，但该轨道部组装成相同的高度。因此，组装在X轴滑动件24上的转塔装置5沿X轴方向水平移动。而且，在组装了转塔装置5的驱动机构的旁边具有主轴台16，在其上固定有主轴装置3。

主轴装置3构成为，在前方侧设置有把持工件的主轴卡盘27，接受主轴马达的旋转而对所把持的工件施加旋转。转塔装置5构成为，多个工具以能够拆装的方式安装于多边形的刀架28，刀架28通过其伺服马达的旋转控制而回转，能够从所安装的多个工具对特定的工具进行回转分度。因此，对由主轴卡盘27把持的工件施加旋转，回转分度出的切削工具通过转塔装置5的移动而与工件接触，由此进行外径切削等规定的加工。

正面双轴车床1在中央侧固定有一对主轴装置3、4，在各自的外侧配置有能够移动的转塔装置5、6，通过在中央部分确保一定程度的空间，能够组装辅助加工装置7等各种辅助装置。如本实施方式那样第一机座11和第二机座12被分开的机座构造能够在某种程度上以任意的尺寸设计中间块13。因此，抑制了能够搭载辅助加工装置7的尺寸的中间块13固定于左右一对的主轴台16，正面双轴车床1在这样连接的第一机座11及第二机座12上搭载有主要的各装置。

接着，图4是从后方侧表示辅助加工装置7的外观立体图。辅助加工装置7具有向左右两侧伸出并安装有工具31的工具头32。工具头32固定于棱柱形状的Z轴滑动件33的前端部，该Z轴滑动件33收纳于Z轴导轨保持器34内并以能够沿Z轴方向滑动的状态组装。Z轴导轨保持器34与X轴滑动件35一体地形成，该X轴滑动件35组装为能够相对于固定在底板37上的X轴导轨36滑动。

Z轴滑动件33构成如下的滚珠丝杠机构：内部所形成的螺母部与丝杠轴螺合且该丝杠轴经由带42传递Z轴马达41的旋转。另外，X轴滑动件35构成如下的滚珠丝杠机构：其螺母部与轴支撑于X轴轨道36内的丝杠轴螺合，X轴马达43的旋转经由带44传递至该丝杠轴。辅助加工装置7通过底板37固定于中间块13，工具头32的工具31能够通过Z轴马达41和X轴马达43的驱动而定位。

正面双轴车床1为了保护这样的各装置的驱动机构免受在工件加工中飞散的冷却剂、切屑等的影响，如图2所示，设置有构成加工室的壁面板45等。在该壁面板45设置有折皱罩46，辅助加工装置7中贯通了折皱罩46的中央部分的Z轴滑动件33能够在实施了密封处理的状态下进行Z轴方向的移动。

接着，图5是表示控制正面双轴车床1的控制***的框图。正面双轴车床1的控制装置50经由总线连接有微处理器(CPU)51、ROM52、RAM53、非易失性存储器54。CPU51对控制装置整体进行统一控制，在ROM52中存储CPU51执行的***程序、控制参数等，在RAM53中存储临时的计算数据、显示数据等。

在非易失性存储器54中存储有CPU51进行的处理所需的信息，保存有正面双轴车床1的顺序程序等。在控制装置50设置有I/O端口55，经由该I/O端口55分别经由驱动器连接有第一主轴装置3及第二主轴装置4、第一转塔装置5及第二转塔装置6、以及辅助加工装置7、工件自动搬运机2等的驱动马达。另外，如图1所示，正面双轴车床1在机体前面部安装有触摸面板型的操作显示装置58，经由I/O端口55与控制装置50连接。

接着，图6是表示工件W的表面加工的加工工序的图。在以往的正面双轴车床中，在进行工件的表背两面的加工的情况下，利用第一加工部进行表侧加工，利用第二加工部进行背侧加工。但是，在表背两面加工中，如果表侧和背侧的加工内容不同，则加工时间也产生差异。例如在图6所示的例子中，表面的加工时间包括定位时间、分度时间等而需要65秒，与此相对，在未图示的背面的加工的情况下以58秒结束。这样用双轴进行的加工产生时间差，因此工件搬运的时机与加工时间长的一方匹配，使得加工整体的周期时间延长。

正面双轴车床1以缩短此种周期时间为目的而进行使用了辅助加工装置7的加工控制。例如，辅助加工装置7为了对工件W分担图6所示的第一工序的端面粗加工，在工具头32上通过外径用保持器38安装有作为车刀的工具31。图7是表示第一转塔装置5和辅助加工装置7的同时加工的图。第一转塔装置5中作为车刀的工具29经由内径用保持器39安装于刀架28，并通过回转分度定位于加工位置。

因此，相对于由第一主轴装置3的主轴卡盘27把持的工件W，通过第一转塔装置5的驱动使工具29移动，通过辅助加工装置7的驱动使工具31移动。然后，工具29、31与旋转的工件W的规定部位接触，通过工具29进行内径粗加工，通过工具31进行端面粗加工。在图6所示的例子中，工具31反复进行两次切削长度7mm的端面粗加工需要切削时间15秒，但在该期间，通过匹配时机而定位的工具29同时进行反复两次的切削长度10mm的内径粗加工(切削时间11.7秒)。

因此，本实施方式的正面双轴车床1通过使辅助加工装置7分担此前全部由装配于第一转塔装置5的工具进行的加工的一部分，能够缩短工件表面侧的第一加工所需的时间。因此，工件表面的加工时间即以往应该比并行进行的工件背面的加工时间长的加工时间变短，能够缩短周期时间。另外，不仅是第一加工部10侧，并行进行的第二加工部20侧的加工也能够根据加工工序而进行辅助加工装置7的同时加工，因此能够进一步缩短周期时间。这样使用了辅助加工装置7的加工取决于工件的加工工序和加工内容，因此周期时间的缩短的可能性、缩短时间各种各样。

正面双轴车床1由于第一加工部10与第二加工部20被分成左右的第一机座11与第二机座12，因此成为在其中间容易进行追加辅助加工装置7等辅助装置的设计变更的构造。辅助加工装置7组装在中间块13上，但中间块13能够通过以下所示的辅助装置来变更其尺寸、结构。

接着，图8是表示使用工件交接装置作为辅助装置的正面双轴车床1的一部分的立体图。工件交接装置8以从壁面板45向Z轴方向突出的方式固定有电动缸61，在伸缩杆62的前端部经由关节部63以能够摆动的方式连结有臂64。而且，在臂64的前端经由旋转部65安装有机械手67。机械手67构成在表背两侧把持工件W1的一对卡盘，能够通过旋转部65的驱动而翻转。

工件交接装置8通过电动缸61的驱动来调整伸缩杆62的伸缩，通过关节部63的驱动将机械手67的位置分配给第一主轴装置3和第二主轴装置4。通过旋转部63的驱动，机械手67的一方的卡盘部与主轴卡盘27对置，另一方的卡盘部位于相反侧。通过这样的各部的驱动，在机械手67与主轴卡盘27或工件自动搬运机2的机械手26之间进行工件W1的交接。因此，具备工件交接装置8的正面双轴车床1在不使用机外的翻转装置而利用第一主轴装置3加工了工件表面侧之后，利用工件自动搬运机2将在机内翻转后的工件W1向第二主轴装置4交接，由此能够缩短周期时间。

接着，图9是表示使用尾座装置作为辅助装置的正面双轴车床1的一部分的立体图。尾座装置9相对于第一主轴装置3和第二主轴装置4分别设置。尾座装置9以从壁面板45沿Z轴方向突出的方式固定有电动缸71，在伸缩杆72的前端部沿正交方向以水平的姿势固定有臂73。而且，臂73在前端部设置有对工件W2的中心轴进行旋转支撑的顶针75。

在尾座装置9中，通过电动缸71的驱动来调整伸缩杆74的伸缩，将顶针75按压于由主轴卡盘27把持的工件W2的端面中央。因此，能够使轴向尺寸长的工件W2加工时的姿势稳定，能够维持加工精度。特别是，在正面双轴车床1那样的构造的机床中设置尾座装置是困难的，但能够解决这一点。

对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明并不限定于此，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。

例如，作为辅助装置之一而说明的辅助加工装置7列举了固定工具31的位置的装置为例，但作为辅助加工的辅助加工装置，也可以是使第一转塔装置5小型化那样的能够对多个工具进行回转分度的结构。

标号说明

1、正面双轴车床；2、工件自动搬运机；3、第一主轴装置；4、第二主轴装置；5、第一转塔装置；6、第二转塔装置；7、辅助加工装置；10、第一加工部；11、第一机座；12、第二机座；13、中间块；20、第二加工部；50、控制装置。

Claims (7)

1.一种正面双轴车床，具有：

主轴的旋转轴在机体前后方向上左右配置的第一主轴装置及第二主轴装置；

具备对由所述第一主轴装置及所述第二主轴装置的主轴卡盘把持的工件执行加工的多个工具的第一转塔装置及第二转塔装置；

配置在所述第一主轴装置与所述第二主轴装置之间并对由所述第一主轴装置及所述第二主轴装置中的一方或双方的主轴卡盘把持的工件执行规定的作业的辅助装置；以及

对所述第一主轴装置、所述第二主轴装置、所述第一转塔装置、所述第二转塔装置及所述辅助装置的驱动进行控制的控制装置。

2.根据权利要求1所述的正面双轴车床，其中，具有：

第一机座，搭载所述第一主轴装置及所述第一转塔装置；

第二机座，搭载所述第二主轴装置及所述第二转塔装置；以及

中间块，固定于所述第一机座与所述第二机座之间，搭载所述辅助装置。

3.根据权利要求1或2所述的正面双轴车床，其中，

所述辅助装置是具备对由所述第一主轴装置及所述第二主轴装置中的一方或双方的主轴卡盘把持的工件执行加工的工具的加工辅助装置。

4.根据权利要求3所述的正面双轴车床，其中，

所述控制装置使所述第一转塔装置或所述第二转塔装置与所述加工辅助装置同时加工由所述第一主轴装置或所述第二主轴装置的主轴卡盘把持的工件。

5.根据权利要求4所述的正面双轴车床，其中，

所述控制装置针对由所述第一主轴装置及所述第二主轴装置的主轴卡盘把持的工件的加工，使所述辅助加工装置执行加工时间长的一方的工件的加工工序的一部分。

6.根据权利要求1或2所述的正面双轴车床，其中，

所述辅助装置是具备在与所述第一主轴装置及所述第二主轴装置的主轴卡盘之间进行工件的交接的机械手的工件交接装置。

7.根据权利要求1或2所述的正面双轴车床，其中，

所述辅助装置是对由所述第一主轴装置以及所述第二主轴装置的主轴卡盘把持的工件进行顶心的尾座装置。