專利名稱：機床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及特別適合于對曲軸等的軸狀工件加工斜孔的機床。
背景技術(shù)：
已知具有下述結(jié)構(gòu)的機床，其中，在床身的水平上面部位上，
前后方向的旋轉(zhuǎn)主軸按照可沿相互垂直的3軸方向(前后方向、左 右方向、上下方向)移動的方式設(shè)置，在其中一者上，在沿前后方 向與旋轉(zhuǎn)主軸面對的上述上面部位，呈向上方突出的形狀設(shè)置圍 繞上下方向軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)臺，工件固定臺固定于該旋轉(zhuǎn)臺的上面 (比如，參照專利文獻1和2)。
在通過該機床，加工曲軸的油孔這樣的斜孔時，按照下述的 方式進行，該方式為在工件固定臺的上面，經(jīng)由工件支承橫軸 旋轉(zhuǎn)分度機構(gòu)，水平地保持工件，接著，根據(jù)需要，使旋轉(zhuǎn)臺圍 繞上下方向的旋轉(zhuǎn)軸(B軸)旋轉(zhuǎn)，并且通過工件支承旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的動 作，使工件圍繞其基準軸線而旋轉(zhuǎn)，由此，使應加工的斜孔朝向 與旋轉(zhuǎn)主軸相同的前后方向，然后，將旋轉(zhuǎn)主軸的旋轉(zhuǎn)中心正對 于應加工的斜孔的位置，在使該旋轉(zhuǎn)主軸和固定于其前端的工具 旋轉(zhuǎn)的同時，使其前進移動。
專利文獻l:日本特開2004-195586號文獻
專利文獻2:日本特開2006-123011號文獻

發(fā)明內(nèi)容
上述過去的機床具有下述這樣的問題。
(1) 由于在工件固定臺和床身之間具有旋轉(zhuǎn)臺，故從床身的上 面到旋轉(zhuǎn)主軸的工具的工件加工位置的距離較大，無法提高工件 支承用的剛性，因工件加工中的工具的切削阻力，工件處于容易 位移的狀態(tài)，對于進行高精度的加工的方面是不利的。
(2) 具有在旋轉(zhuǎn)臺的上面，固定較長的工件固定臺的縱向中間
部位的情況，但是，為了避免此時處于工件固定臺的縱向各端部 從旋轉(zhuǎn)臺的上面過度地伸出的狀態(tài)的情況，必須使旋轉(zhuǎn)臺的從俯 視方向看的尺寸以較大制作，這一點構(gòu)成制造成本增加的原因。
(3) 在較大尺寸的旋轉(zhuǎn)臺中，由于圍繞旋轉(zhuǎn)軸(B軸)的旋轉(zhuǎn)動作 的慣性力矩較大，故在旋轉(zhuǎn)臺高速運動時，必須要求獲得較大的 驅(qū)動力的驅(qū)動源(電動機)，驅(qū)動裝置的尺寸增加的同時應供給驅(qū)動 裝置的能量也增加。
(4) 由于因使旋轉(zhuǎn)臺高速運動，在增加旋轉(zhuǎn)臺的驅(qū)動源的尺寸 時，該運動部的慣性增加，故在頻繁地反復進行動作的啟動停止 這樣的場合，具有動作必然緩慢，旋轉(zhuǎn)臺沒有有效地提高速度， 非切削時間反而變長的不利情況。
本發(fā)明的目的在于提供可解決上述這樣的問題的機床。 為了實現(xiàn)上述目的，本申請的第1發(fā)明的機床的特征在于在 通過固定主體部的沿X軸方向離開的2個位置的相應位置，與X 軸方向交叉的Z軸方向的一對導向軌道的相應軌道中，按照可單 獨地移動的方式對傳送臺導向，在該各導向軌道的傳送臺之間， 呈跨接狀設(shè)置支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件， 一 個傳送臺和支承傳送旋 轉(zhuǎn)輸出部件按照可圍繞與X軸方向和Z軸方向的雙向相垂直的Y 軸方向線相對旋轉(zhuǎn)的方式連接，另 一傳送臺和支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件按照可圍繞Y軸方向線相對旋轉(zhuǎn)，并且可進行涉及雙方的傳 送臺的位置的特定方向的相對位移的方式連接。在本發(fā)明的方案 中，最好，"與X軸方向相交叉的Z軸方向"的理由在于Z軸方
向與X軸方向相垂直，但是，即使以任意角度而與x軸方向相交
叉的情況下，本發(fā)明仍可成立。
另外，第2發(fā)明的機床以上述第1發(fā)明為前提，其為下述的 方案，其包括旋轉(zhuǎn)主軸，該旋轉(zhuǎn)主軸在固定主體部上，可沿X軸 方向和Y軸方向移動，并且圍繞Z軸方向線旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，而且設(shè)置 于沿Z軸方向而與上述旋轉(zhuǎn)主軸面對的位置的上述支承傳送旋轉(zhuǎn)
輸出部件構(gòu)成工件固定臺。
此外，第3發(fā)明的機床以上述第1或第2發(fā)明為前提，其為
下述的方案，其中，設(shè)置用于限制上述特定方向的相對位移的位 移限制機構(gòu)。
還有，第4發(fā)明的機床以上述第1發(fā)明為前提，其為下述的 方案，其包括工件固定臺，該工件固定臺在固定主體部上，可沿X 軸方向和Y軸方向移動，并且在設(shè)置于沿Z軸方向而與上述工件 固定臺面對的位置的上述支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件上，設(shè)置旋轉(zhuǎn)主 軸。
再有，第5發(fā)明的機床以上述第1、第2或第4發(fā)明為前提， 其為下述的方案，其中，X軸方向與左右方向相對應，并且Y軸 方向與上下方向相對應，而且Z軸方向與前后方向相對應，或X 軸方向與左右方向相對應，并且Y軸方向與前后方向相對應，而 且Z軸方向與上下方向相對應。
另外，第6發(fā)明的機床以上述第1、第2或第4發(fā)明為前提， 其為下述的方案，其中，X軸方向與左右方向相對應，并且Y軸 方向與上下方向相乂于應，而且Z軸方向與前后方向相乂十應，另夕卜，固定主體部中的上述 一 對導向軌道之間的部位為Y軸方向的通 孔，設(shè)置用于沿Z軸方向使傳送臺在該通孔的內(nèi)部移動的傳送機 構(gòu)。
此外，第7發(fā)明的機床以上述第1、第2或第4發(fā)明為前提， 其為下述的方案，其中，X軸方向與左右方向相對應，并且Y軸 方向與上下方向相對應，而且Z軸方向與前后方向相對應，另夕卜， 在固定主體部中形成Y軸方向的通孔，該通孔具有截面積朝向下 方逐漸減小的內(nèi)周導向面部，而且在該通孔的上端附近部位，呈Z 軸方向的跨接狀設(shè)置作為固定主體部的 一部分的 一對軌道支承 部，在該對每個軌道支承部上，分別支承上述一對導向軌道的每 個，并且設(shè)置用于沿Z軸方向使傳送臺在該通孔的內(nèi)部移動的傳 送機構(gòu)。
還有，第8發(fā)明的機床以上述第2或第4發(fā)明為前提，其為 下述的方案，其中，工件固定臺的工件固定面的Y軸方向上的位 置與用于將旋轉(zhuǎn)主軸沿X軸方向?qū)虻膶蜍壍赖腨軸方向上的 位置基本一致。
再有，第9發(fā)明的機床以上述第1或第2發(fā)明為前提，其為 下述的方案，其中，在固定主體部的Y軸方向的一定深度部位的 Z軸方向部位，設(shè)置用于將每個傳送臺沿Z軸方向移動的驅(qū)動機 構(gòu)。
按照本發(fā)明，獲得下述這樣的效果。
即，按照上述第l發(fā)明，由于釆用下述的方案，在該方案中， 在通過固定主體部的特定平面部位的沿X軸方向離開的2個位置 的相應位置，與X軸方向相交叉的Z軸方向的一對導向軌道的相 應軌道中，以可單獨移動的方式對傳送臺導向，在各導向軌道的 傳送臺之間，呈跨接狀而卡接有支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件，其中一個傳送臺和支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件按照可圍繞與X軸方向和Z軸
方向的雙向相垂直的Y軸方向線相對旋轉(zhuǎn)的方式連接，另一傳送 臺和支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件按照可圍繞Y軸方向線相對旋轉(zhuǎn)，并 且可進行涉及雙方的傳送臺的位置的特定方向的相對位移的方式 連接，故即使在沒有設(shè)置從固定主體部突出的過去那樣的較大的 旋轉(zhuǎn)臺的情況下，仍可通過2個傳送臺的Z軸方向的移動，將支 承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件沿Z軸方向平行移動，并且可使其在固定主 體部上圍繞Y軸方向線而旋轉(zhuǎn)，另外，通過2個傳送臺，支承支 承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件的較大地離開的2個部位，由此，即使在支 承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件較長的情況下，可減小相對各傳送臺的其外 伸量，可謀求支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件的重力造成的撓曲的減少， 另外，可將支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件定位于相對固定主體部而較近 的位置，可謀求在將工件或旋轉(zhuǎn)主軸支承于支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部 件上的場合，因來自在工件加工中承受的刀具的Z軸方向力的支 承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件的位移的減少，此外，伴隨支承傳送旋轉(zhuǎn)輸 出部件圍繞假想的Y軸方向的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時的旋轉(zhuǎn)運動而產(chǎn)生的 部件的質(zhì)量與設(shè)置過去的旋轉(zhuǎn)臺的場合相比較，可按照不存在旋 轉(zhuǎn)臺的程度而減小，由此，可減少該旋轉(zhuǎn)運動時產(chǎn)生的慣性力矩， 可較高速地進行該旋轉(zhuǎn)運動，于是，在將工件或旋轉(zhuǎn)主軸支承于 支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件上的場合，可縮短針對1個工件的加工程 序的運行中的刀具的非切削時間，實現(xiàn)有效的加工，并且可使該 旋轉(zhuǎn)運動所需要的能量較小，可使用于使傳送臺移動的驅(qū)動系統(tǒng) 緊湊，并且使其重量減輕。
接著，按照上述第2發(fā)明，不僅獲得與上述第1發(fā)明相同的 效果，而且獲得下述這樣的效果，即，由于支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部 件構(gòu)成工件固定臺，故即使在工件固定臺支承曲軸等的較長的軸狀工件的情況下，仍可通過2個傳送臺，支承工件固定臺的縱向
的較大地離開的2個部位，可減小相對各傳送臺的工件固定臺的
外伸量，其結(jié)果是，可謀求作用于工件固定臺上的重力造成的撓 曲的減少，可提高工件的加工精度，另外，工件經(jīng)由圍繞在工件
固定臺上與X軸方向和z軸方向的雙向平行的特定直線的位置分
度機構(gòu)而支承的場合，可有效、并且高精度地對形成于包括工件 的旋轉(zhuǎn)中心軸的半徑面上的任意方向的直狀孔進行加工，由于此
時根據(jù)需要，工件固定臺沿Z軸方向平行移動，故不必沿Z軸方 向移動^走轉(zhuǎn)主軸。
然后，按照上述第3發(fā)明，不但獲得與上述第1或第2發(fā)明 相同的效果，而且獲得下述這樣的效果，即，由于設(shè)置用于限制 特定方向的相對位移的位移限制機構(gòu)，故形成下述的方案，其中， 即使為比如，傳送臺和支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件通過剛性較小的導 向機構(gòu)，沿特定方向?qū)虻慕Y(jié)構(gòu)的情況下，仍可通過位移限制機 構(gòu)限制傳送臺和支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件的相對位移的方式，顯著 地增加該傳送臺和支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件的連接剛性，促進固定 主體部上的支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件的位置的固定，將工件或旋轉(zhuǎn) 主軸支承于支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件上，在此場合，可提高工件的 加工精度。
接著，按照上述第4發(fā)明，不但獲得與上述第l發(fā)明相同的 效果，而且獲得下述這樣的效果，即，由于將旋轉(zhuǎn)主軸安裝于支 承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件上，故可圍繞Y軸方向的假想的旋轉(zhuǎn)軸，使 旋轉(zhuǎn)主軸旋轉(zhuǎn)，另外，旋轉(zhuǎn)主軸為相對工件固定臺，與X軸方向 和Z軸方向的雙向平行的特定朝向，并且在工件固定臺上，工件 通過圍繞與X軸方向和Z軸的雙向平行的特定直線(最好，為X 軸方向線)的位置分度機構(gòu)而支承，由此，可有效地，并且高精度地對形成于包括工件的旋轉(zhuǎn)中心軸的半徑面上的任意方向的直狀 孔進行加工，此時根據(jù)需要，旋轉(zhuǎn)主軸與支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件
一體地沿Z軸方向平行地移動，并且圍繞Y軸方向的假想的旋轉(zhuǎn) 軸而旋轉(zhuǎn)，由此，不必使工件沿Z軸方向平行移動，或圍繞Y軸 方向的假想的旋轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)。
再有，按照上述第5發(fā)明，不但獲得與上述第1或第2或者 第4發(fā)明相同的效果，而且獲得下述這樣的效果，即，在形成X 軸方向?qū)谧笥曳较?，并且Y軸方向?qū)谏舷路较?，而且Z 軸方向?qū)谇昂蠓较虻姆桨傅膱龊?，即使在傳送臺的Z軸方向 移動距離大的情況下，仍可使設(shè)置高度較低，穩(wěn)定地對設(shè)置高度 進行設(shè)置，另外，在以第2發(fā)明為前提的場合，工件固定臺沿水 平面，按照前后方向平行移動、旋轉(zhuǎn)位移，并且旋轉(zhuǎn)主軸為前后 朝向，沿左右方向和上下方向平行移動，圍繞前后方向線而旋轉(zhuǎn)， 于是，在工件固定臺不沿左右方向平行移動，該左右方向長度較 長時，可將機體寬度抑制在較小程度，另外，在以第4發(fā)明為前 提的場合，旋轉(zhuǎn)主軸沿水平面，按照前后方向平行移動、旋轉(zhuǎn)位 移，并且工件固定臺沿左右方向和上下方向平行移動，于是，由 于旋轉(zhuǎn)主軸不沿左右方向平行移動，工件固定臺沿左右方向平行 移動，故在工件的左右方向長度短時，進行合理的加工。
另夕卜，在形成X軸方向?qū)谧笥曳较?，Y軸方向?qū)谇?后方向，并且Z軸方向?qū)谏舷路较虻姆桨傅膱龊?，即使在?送臺的Z軸方向移動距離大的情況下，可減小前后方向的設(shè)置空 間，另外，在以第2發(fā)明為前提的場合，工件固定臺在沿左右方 向和上下方向的雙向的平面上，沿上下方向平行移動，或圍繞前 后方向的假想的旋轉(zhuǎn)軸而發(fā)生旋轉(zhuǎn)位移，并且旋轉(zhuǎn)主軸 上下朝 向，沿左右方向和前后方向平行移動，圍繞上下方向線而^t轉(zhuǎn)，于是，工件固定臺不沿左右方向平行移動，在該左右方向長度較
長時，可將機體寬度抑制在較小程度，另外，在以第4發(fā)明為前
提的場合，旋轉(zhuǎn)主軸在沿左右方向和上下方向的兩者的平面上， 沿上下方向平行移動、圍繞前后方向的假想的旋轉(zhuǎn)軸而發(fā)生旋轉(zhuǎn) 位移，并且工件固定臺沿左右方向和前后方向平行移動，于是， 旋轉(zhuǎn)主軸不沿左右方向平行移動，工件固定臺沿左右方向平行移 動，由此，在工件的左右方向長度短時，進行合理的加工，另夕卜，
即使在以第1、第2、第4發(fā)明中的任意者為前提的情況下，旋轉(zhuǎn) 主軸按照位于支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件(工件固定臺)的頂側(cè)的方式 設(shè)置，由此，旋轉(zhuǎn)主軸仍使在對固定于工件固定臺上的工件進行 加工時產(chǎn)生的切屑不直接掉落于固定主體部上，切屑的排出順利 地進行，還可有效地避免切屑的熱量造成的弊病，特別是，在用 于工件的加工中供給極微量的冷卻劑(油霧)這樣的加工形式的場 合，由于無法獲得冷卻劑造成的切屑的沖洗作用，其貢獻尤為突 出，另外，在以第2發(fā)明為前提的場合，由于旋轉(zhuǎn)主軸為上下方 向，故即使在旋轉(zhuǎn)主軸從其支承部位，較大地伸出的情況下，仍 抑制與旋轉(zhuǎn)主軸的旋轉(zhuǎn)中心相垂直的方向的位移，進行高精度加 工。
接著，按照上述第6發(fā)明，不但獲得與上述第1、第2或第4 發(fā)明相同的效果，而且獲得下述這樣的效果，即，在不需要人手 的情況下，在通孔加工中產(chǎn)生的切屑下落到固定主體部下方，并 且設(shè)置將傳送臺沿Z軸方向移動用的傳送機構(gòu)用的凹部而使用， 另外，在以第2發(fā)明為前提的場合，在將工件固定臺移動到通孔 上的狀態(tài)，可將堆積于工件固定臺上的切屑下落到通孔的內(nèi)部， 容易進行切屑的掃除。
然后，按照上述第7發(fā)明，不但獲得與上述第6發(fā)明相同的效果，而且獲得下述這樣的效果，即，即使在為掉落到一對導向 軌道的非中間側(cè)的切屑的情況下，其仍可下落到通孔的內(nèi)部，可 進一步促進第6發(fā)明的效果，并且即使在為霧狀的冷卻劑供給而 進行的切削時產(chǎn)生切屑的情況下，仍難以殘留于固定主體部上， 進行高精度的加工，另外，由于可通過一對軌道支承部，確保固 定主體部的必要剛性，故在不導致剛性的過度的降低的情況下， 減輕固定主體部的重量。
之后，按照上述第8發(fā)明，不但獲得與上述第2或第4發(fā)明 相同的效果，而且獲得下述這樣的效果，即，由于旋轉(zhuǎn)主軸的X 軸方向的導向軌道與工件固定臺的場合同樣接近固定主體部，故 與支承于工件固定臺上的工件相同，旋轉(zhuǎn)主軸也可接近固定主體 部，有助于增加固定主體部上的工件、旋轉(zhuǎn)主軸的支承剛性。
之后，按照上述第9發(fā)明，不但獲得與上述第1、第2發(fā)明相 同的效果，而且獲得下述這樣的效果，即，筒化固定主體部上的 機械部件的配置，可容易進行切屑的排出、掃除，同時有助于減 少旋轉(zhuǎn)主軸、工件固定臺的相對固定主體部的支承部位的距離。


圖1為從斜前上方觀看作為本發(fā)明的數(shù)值控制機床的一種的 機械加工中心的立體圖2為從斜后上方觀看上述機械加工中心的立體圖3為上述機械加工中心的主視圖4為上述機械加工中心的仰視圖5為上述機械加工中心的側(cè)視說明圖6為從正面觀看上述才幾械加工中心的工件支承部的部分主 視圖；圖7為表示圖6中的A-A部的剖視圖； 圖8為表示圖6中的B-B部的剖視圖9為表示上述機械加工中心的第2連接部周邊的放大俯視 剖視圖10為表示圖6中的C-C部的放大剖視圖； 圖11為工件的主視圖12為表示在上述機械加工中心，工件固定臺25A圍繞Y 軸方向線而旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)的俯視圖13為表示上述機械加工中心的計算機數(shù)值控制裝置的控制
的一個實例的流程圖14為對應于圖13的流程圖的軸部的移動說明圖，圖14A 為進行B軸旋轉(zhuǎn)的場合的圖，圖14B為未進行B軸旋轉(zhuǎn)的場合的 圖15為上述機械加工中心的變形例的圖，圖15A為第1變形 例的俯視圖，圖15B為第2變形例的俯視圖16涉及上述機械加工中心的第3變形例，圖16A為立體圖， 圖16B為俯視圖17涉及上述第3變形例，圖17A為表示圖16中的A-A部 的剖視圖，圖17B為表示圖16中的B-B部的剖視圖18為表示上述機械加工中心的第4變形例的立體圖。
標號說明
標號1表示固定主體部(床身)；
標號lfa表示軌道支承部；
標號lfb表示軌道支承部；
標號8a表示旋轉(zhuǎn)主軸17的導向軌道；
標號8b表示旋轉(zhuǎn)主軸17的導向軌道；標號17表示旋轉(zhuǎn)主軸；
標號25表示支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件；
標號25A表示工件固定臺；
標號28a表示傳送臺30a的導向軌道；
標號28b表示傳送臺30a的導向軌道；
標號30a表示傳送臺；
標號30b表示傳送臺；
標號31a表示螺母體(傳送機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)) 標號31b表示螺母體(傳送機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)) 標號32a表示滾珠絲杠軸(傳送機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)); 標號32b表示滾珠絲杠軸(傳送機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)); 標號33a表示伺服電動機(驅(qū)動機構(gòu)27); 標號33b表示伺服電動機(驅(qū)動機構(gòu)27); 標號35表示位移限制機構(gòu)； 標號dl表示指定方向； 標號a4表示通孔； 標號a5表示通孑L。
具體實施例方式
圖1為從斜前上方觀看作為本發(fā)明的數(shù)值控制機床的一種的 機械加工中心的立體圖，圖2為從斜后上方觀看上述機械加工中 心的立體圖，圖3為上述機械加工的主^L圖，圖4為上述機械加 工中心的仰視圖，圖5為上述機械加工中心的側(cè)一見說明圖，圖6 為從正面觀看上述機械加工中心的工件支承部的部分主視圖，圖7 為表示圖6中的A-A部的剖視圖，圖8為表示圖6中的B-B部的 剖視圖，圖9為表示上述機械加工中心的第2連接部周邊的放大俯視剖視圖，圖IO為表示圖6中的C-C部的放大剖視圖，圖11
為工件的主視圖，圖12為表示工件固定臺圍繞Y軸方向線旋轉(zhuǎn)的 狀態(tài)的俯視圖，圖13為表示計算機數(shù)值控制裝置的控制的一個實 例的流程圖，圖14為對應于圖13的流程圖的軸部的移動等的俯 視說明圖。
在圖1~圖5中，標號1表示構(gòu)成固定主體部的床身，在床身 1上設(shè)置柱2、工件支承部4和ATC裝置5等。標號6表示設(shè)置于 床身1的后側(cè)的控制箱，其內(nèi)組裝有計算機數(shù)值控制裝置、液壓 氣動設(shè)備等。
床身1象圖4所示的那樣，包括從下方看呈T字形的支腿部 1A;支承面部1B，其呈一體狀形成于該腿部1A的上部，稍稍寬 于該支腿部。此時，在支腿部1A中，T字形的上部設(shè)置于后側(cè)。
支承面部1B的后部la按照其前方的上面進一步增高的方式 呈厚壁狀，并且在前后方向(Z軸方向)長度中途部位的上面，形成 朝向左右方向(X軸方向)的截面為四邊形的直狀槽al。作為該后 部la的前方的支承面部1B的部位具有從較寬的單一水平面形成 的上面a2，在該上面a2的前邊部位和左右邊部位，形成比該上面 a2稍高的包圍鄉(xiāng)彖部lb、 lc、 ld,同時通過后部la的前端面a3而 圍繞該上面a2的后邊部位，上部a2的全部周圍變高。在構(gòu)成支 腿部1A的前部的位置的床身1的部位，沿上下方向(Y軸方向)形 成從平面看呈長方形狀的較大的通孔a4。從支腿部1A,伸出有鉤 狀支承桿6a,在該鉤狀支承桿6a的上端，固定有計算機數(shù)值控制 裝置用的操作面板6b。
在柱2中，從平面看呈三角形狀的底面^反部2A,從側(cè)面看呈 梯形狀的右側(cè)面板部2B,左邊框板部2C和頂邊框板部2D呈一體 狀連接，該柱2在床身1的后部la上，按照經(jīng)由X軸方向?qū)驒C構(gòu)7，可沿左右方向(X軸方向)移動的方式支承。X軸方向?qū)驒C 構(gòu)7包括設(shè)置于直狀槽al的前側(cè)和后側(cè)的后部la的上面的一對 左右朝向?qū)蜍壍?a、 8b,并且由多個(比如2個)被導向體9a與 至少1個被導向體9b(參照圖5)構(gòu)成，該多個被導向體9a設(shè)置于 底面部2A的前底面的左右2個部位，同時在前側(cè)的左右朝向?qū)?軌道8a中進行導向，該至少1個被導向體9b設(shè)置于底面部2A的 后底面的1個部位。
在柱2和直狀槽al之間，設(shè)置X軸方向驅(qū)動機構(gòu)10。該X 軸方向驅(qū)動機構(gòu)10由伺服電動機11、滾珠絲杠軸12與圖中未示 出的柱用螺母體形成，該伺服電動機11固定于直狀槽al的左端， 該滾珠絲杠軸12連接于該伺服電動機11的輸出軸上，朝向左右 而設(shè)置于直狀槽al的內(nèi)部，該柱用螺母體固定于柱2的底面板部 2A的底面上，螺合有滾珠絲杠軸12,伺服電動機ll通過控制箱 5內(nèi)的計算機數(shù)值控制裝置的控制動作而旋轉(zhuǎn)動作，經(jīng)由滾珠絲杠 軸12和柱用螺母體，朝向左右而使柱2在導向軌道8a、 8b上左
右移動。
標號13表示按照可沿上下方向(Y軸方向)移動的方式支承于 柱2上的主軸裝置。該主軸裝置13由Y軸方向移動支承板14、 Z 軸方向的主軸導向筒15、旋轉(zhuǎn)主軸17、與主軸電動機18構(gòu)成， 該Y軸方向移動支承板14由沿X軸方向和Y軸方向的平板體形 成，該Z軸方向的主軸導向筒15呈向前方的伸出狀固定于該支承 板14的基本中間部位，該旋轉(zhuǎn)主軸17以可旋轉(zhuǎn)的方式內(nèi)插于該 主軸導向筒15的內(nèi)部，以可更換的方式將工具保持架16安裝于 前端，該主軸電動機18按照成一體的方式固定于Y軸方向移動支 承板14的后側(cè)，對旋轉(zhuǎn)主軸17的后端提供旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力。Y軸方 向移動支承板14設(shè)置于柱2的前面?zhèn)?，按照?jīng)由Y軸方向?qū)驒C構(gòu)19，可相對柱2而沿上下方向(Y軸方向)移動的方式導向。Y 軸方向?qū)驒C構(gòu)19包括左右一對上下朝向?qū)蜍壍?0a、 20b，其 設(shè)置于右側(cè)面板部2B的前端面和左邊框邊部2C的前端面上，并 且Y軸方向?qū)驒C構(gòu)19由多個(比如，2個)被導向體21a和多個(比 如，2個)被導向體21b構(gòu)成，該多個被導向體21a設(shè)置于Y軸方 向移動支承板14的后面左端的上下多個部位(比如，2個部位)， 同時在左側(cè)的上下朝向?qū)蜍壍?0a中被導向，該多個被導向體 21b設(shè)置于Y軸方向移動支承板14的后面右端的上下多個部位(比 如，2個部位)，同時在右側(cè)的上下朝向?qū)蜍壍?0b中被導向。
在柱2和主軸裝置13之間，設(shè)置Y軸方向驅(qū)動機構(gòu)22。該Y 軸方向驅(qū)動機構(gòu)22由伺服電動機23、滾珠絲杠軸24與圖中未示 出的主軸裝置用螺母體構(gòu)成，該伺服電動機23固定于柱2的頂邊 框板部2D的上面右部位，該滾珠絲杠軸24與該伺服電動機23的 輸出軸連接，沿上下方向設(shè)置，該主軸裝置用螺母體固定于Y軸 方向移動支承板14的后面，螺合有滾珠絲杠軸24,該伺服電動機 23通過控制箱6內(nèi)的計算機數(shù)值控制裝置的動作而進行旋轉(zhuǎn)動 作，經(jīng)由滾珠絲杠軸24和主軸裝置用螺母體，使主軸裝置13在 上下朝向?qū)蜍壍?0a、 20b上進行上下移動。
工件支承部4由作為通過沿左右方向(X軸方向)較長的水平狀 的平板部件形成的支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件25的工件固定臺25A、 與設(shè)置于該工件固定臺25A的上面的工件橫軸旋轉(zhuǎn)分度支承機構(gòu) 26構(gòu)成。工件橫軸旋轉(zhuǎn)分度支承機構(gòu)26由工件軸旋轉(zhuǎn)分度驅(qū)動裝 置26A和尾座26B構(gòu)成，該工件軸旋轉(zhuǎn)分度驅(qū)動裝置26A和尾座 26B成對地固定于工件固定臺25A的上面左右端。
此時，工件軸旋轉(zhuǎn)分度驅(qū)動裝置26A象圖6所示的那樣，包 括主體部26a、夾持部26c、與驅(qū)動側(cè)中心26d,該主體部26a呈立起狀固定于工件固定臺25A上，在一側(cè)面上，設(shè)置圍繞特定橫 軸bl而旋轉(zhuǎn)的分度旋轉(zhuǎn)輸出部26b,該夾持部26c按照與旋轉(zhuǎn)分 度旋轉(zhuǎn)輸出部26b同心的方式連接，進行一體旋轉(zhuǎn)，該驅(qū)動側(cè)中 心26d支承于主體部26a上，按照與特定橫軸bl同心的方式定位， 與形成夾持部26c所夾持的工件w的 一 個端面的旋轉(zhuǎn)中心上的中 心孔嵌合，支承工件w。
在工件軸旋轉(zhuǎn)分度驅(qū)動裝置26A和尾座26B之間的范圍，特 定橫軸bl的延長線按照一定距離而與工件固定臺25A的上面離 開，該距離大于在作為加工對象而預定的最大的工件w在工件固 定臺25A的上面，圍繞特定橫軸bl而旋轉(zhuǎn)所必需的距離。
夾持部26c具有作為將可沿夾持主體部cl的半徑方向移動的 工件w持握于特定橫軸bl上的部件的多個爪c2,并且將軸向定 位部件c3固定于夾持主體部cl上，該軸向定位部件c3用于對工 件w的特定橫軸bl方向上的位置進行定位，并且臨時支承部件 c4固定于夾持主體部cl上，該臨時支7 義部件c4在夾持主體部cl 位于圍繞特定橫軸bl的基準位置時，穩(wěn)定地臨時支承工件w的夾 持部26c側(cè)的 一端。
尾座26B包括主體部26e、頂尖中心26f與中心驅(qū)動裝置26g, 該主體部26e固定于工件固定臺25A的上面，該頂尖中心26f以 可滑動位移的方式支承于該主體部26e上，該中心驅(qū)動裝置26g 沿特定橫軸bl方向推動該頂尖中心26f，通過中心驅(qū)動裝置26g 推動頂尖中心26f的方式，工件軸旋轉(zhuǎn)分度驅(qū)動裝置26A的夾持 部26c的驅(qū)動側(cè)中心26d和軸向定位部件c3 ,與尾座26B側(cè)的頂 尖中心26f之間夾持工件w,處于頂尖中心嵌合于工件w的尾座 26B側(cè)的端面的旋轉(zhuǎn)中心的中心孔的狀態(tài)，按壓而支承工件w。另 外，在主體部26e的頂尖中心26f的正下部位，固定有臨時支承部件c5 ,該臨時支承部件c5用于穩(wěn)定地臨時支承工件w的尾座26B
側(cè)的端部。
工件固定臺25A通過具有圍繞上下方向的假想的旋轉(zhuǎn)軸(B軸) 的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動功能，Z軸方向驅(qū)動功能，與將作為工件固定臺25A 的上面的工件固定面平行的保持于X軸方向和Z軸方向的雙方上 的水平保持功能的支承驅(qū)動機構(gòu)27,控制動作。該支承驅(qū)動機構(gòu) 27也象圖6 ~圖9所示的那樣，包括前后方向(Z軸方向)的一對導 向軌道28a、 28b，其通過床身1的上面的左右方向(X軸方向)上 的離開的2個位置的相應位置；前后2個被導向體29a、 29b,其 支承于導向軌道28a、 28b中的相應軌道上，按照可沿Z軸方向移 動的方式進行導向；傳送臺30a，其經(jīng)由2個被導向體29a、 29a， 面對地支承于右側(cè)的導向軌道28a上；傳送臺30b,其經(jīng)由2個被 導向體29b、 29b，面對地支承于左側(cè)的導向軌道28b上；螺母體 31a、 31b，其沿前后朝向固定于傳送臺30a、 30b的相應臺的底部； 滾珠絲杠軸32a、 32b,其經(jīng)由滾珠，與各傳送臺30a、 30b的螺母 體31a、 31b的相應螺母體螺合；伺服電動機33a、 33b,其對各滾 珠絲杠軸32a、 32b，單獨地提供轉(zhuǎn)矩，另外，在2個傳送臺30a、 30b上，上述工件固定臺25A呈跨接狀設(shè)置，其中一個傳送臺30a 和工件固定臺25A的一端部經(jīng)由第1連接部34A,按照可圍繞上 下方向(Y軸方向)線而相對旋轉(zhuǎn)的方式連接，并且另一傳送臺30b 和工件固定臺25A的另 一 端部經(jīng)由第2連接部34B ，按照可圍繞 上下方向(Y軸方向)線而相對旋轉(zhuǎn)，并且涉及2個傳送臺30a、 30b 的位置的特定方向dl的可相對位移的方式連接，此外，設(shè)置位移 限制機構(gòu)35(參照圖9),該機構(gòu)用于限制該特定方向dl(最好，與 特定橫軸bl方向一致)的相對位移。
第1連接部34A在從平面看呈方形狀的傳送臺30a的中間部位，呈突狀而形成軸部el,并且在工件固定臺25A的底面，形成 用于內(nèi)插該軸部el的軸孔25a，在該軸孔25a和軸部el之間，以 壓密狀態(tài)嵌接有由外圈36a、滾輪36b和內(nèi)圈36c形成的滾子軸承 36,經(jīng)由圓板37和環(huán)狀部件38,處于軸部el的下方抽出限制的 狀態(tài)，該圓板37通過螺紋緊固于軸部el上，以便對從軸部el抽 出內(nèi)圈36c的情況進行限制，該環(huán)狀部件38通過螺紋緊固于工件 固定臺25A的底面上，以便對從軸孔25a中抽出外圈36a的情況 進行限制，傳送臺30a和工件固定臺25A按照僅僅圍繞作為軸部 el的中心線的上下方向(Y軸方向)線gl而相對旋轉(zhuǎn)的方式連^r。
第2連接部34B經(jīng)由圓板41和環(huán)狀部件42,處于軸部e2的 下方抽出限制的狀態(tài)，在該圓板41中，在從平面看方狀的傳送臺 30b的中間部位，呈突狀形成軸部e2，并且在設(shè)置于工件固定臺 25A的底面的槽部25b的內(nèi)部的滑動中間體39的底面，形成用于 內(nèi)插有該軸部e2的軸孔25c,在該軸孔25c和軸部e2之間，以壓 密方式嵌接有由滾子40b和內(nèi)圈40c形成的滾子軸承40,該圓板 41通過螺紋緊固于軸部e2上，以^J艮制內(nèi)圈40c ^Mv軸部e2抽出， 該環(huán)狀部件42通過螺紋緊固于工件固定臺25A的底面上，以便限 制夕卜圈40a從軸孑L 25c中抽出，傳送臺30b和滑動中間體39按照 可僅僅圍繞作為軸部e2的中心線的上下方向(Y軸方向)線g2而相 對旋轉(zhuǎn)的方式連接，并且形成通過該導向軌道43與被導向體44， 沿特定方向dl導向的結(jié)構(gòu)，在該導向軌道43中，滑動中間體39 朝向特定方向dl固定于槽部25b內(nèi)的底面上，該被導向體44固 定于滑動中間體39的上面，在脫開限制的狀態(tài)導向于導向軌道43 上。
此時，軸部e2和滾子軸承40等的直徑小于第1連接部34A 的軸部el、滾子軸承36等的原因在于支承前者的重量小于后者。另外，特定方向dl指連接第1連接部34A的軸部el的中心和第 2連接部34B的軸部e2的中心的水平狀態(tài)的直線的方向。導向軌 道43按照與該水平狀的直線 一致的方式固定或沿它而固定，其個 數(shù)也可象圖示實例那樣，為單個，還可為多個。
位移限制機構(gòu)35象圖9和圖IO所示的那樣，設(shè)置于滑動中 間體39上，其為下述的結(jié)構(gòu)，其中，在被導向體44的橫向的2 個部位，呈對稱狀設(shè)置按壓鎖定機構(gòu)35A、 35B。各按壓鎖定機構(gòu) 35A、 35B包括活塞插入孔45;活塞46，其內(nèi)插于活塞插入孔45 中，在外周面上外嵌有密封環(huán)；摩擦板47,其固定于活塞46的前 端，如果流動方向切換閥48按照計算機數(shù)值控制裝置的指令，切 換到油供給位置，則動作油從外部的動作油供排裝置49,通過流 動方向切換閥48，供向由活塞插入孔45和插入其內(nèi)的活塞46圍 繞的密封狀的缸室，由此，象圖10B所示的那樣，向外方擠出活 塞46,活塞46的前端的摩擦板47按壓于滑動中間體39的槽部 25b的成對的面對的2個側(cè)面hl、 h2上，通過摩擦板47、 47產(chǎn)生 的摩擦力，限制滑動中間體39的導向軌道43上的位移，另一方 面，如果流動方向切換閥48的流動方向通過計算機數(shù)值控制裝置 的指令，切換到油排出位置，則缸室內(nèi)的動作油朝向動作液供排 裝置49而排出，由此，將活塞46向外方擠壓的力消失，象圖10A 所示的那樣，活塞46前端的摩擦板47處于不按壓于滑動中間體 39的槽部25b的成對狀而面對的2個側(cè)面hl 、 h2上的狀態(tài)，摩擦 板47、 47產(chǎn)生的摩擦力消失，解除滑動中間體39的導向軌道43 上的位移的限制。
各滾珠絲杠軸32a、 32b除設(shè)置在通孔a4中，還朝向前后而 設(shè)置于形成于床身1的后部la的前后朝向孔的內(nèi)方，經(jīng)由后側(cè)軸 端附近固定于床身l上的軸承50a、 50b,以可旋轉(zhuǎn)的方式被支承，并且按照前部與傳送臺30a、 30b的螺母體31a、 31b螺合的方式 被支承。此時，也可經(jīng)由固定于床身1上的軸承，支承各滾珠絲 杠軸32a、 32b的前端部。在構(gòu)成各傳送滾珠絲杠軸32a、 32b的 后側(cè)的床身l的后部上部，固定有伺服電動機33a、 33b，各伺服 電動機33a、 33b的輸出軸經(jīng)由其相應的滾珠絲杠軸32a、 32b的 后端和聯(lián)軸器51a、 51b而連接。也可代替該方式，將各伺服電動 機33a、 33b固定在床身1的前面，將各伺服電動機33a、 33b的 輸出軸與相應的滾珠絲杠軸32a、 32b連接。
或者，由于各伺服電動機33a、 33b也可位于床身1的厚度范 圍內(nèi)，另外，伺服電動機33a、 33b中的某一個也可連接于1個滾 J朱絲杠軸32a或32b的前側(cè)端部，此外，另一個連接于另一滾珠 絲杠軸32b或32a的后側(cè)端部。此外，左右的伺服電動機33a、 33b 和左右的滾珠絲杠軸32a、 32b也可設(shè)置于在左右各側(cè)不同的高度 處。另外，滾珠絲杠軸32a、 32b的螺紋還可為右旋螺紋、左旋螺 紋中的任意者，對應于這些螺紋種類，還適當確定伺服電動機33a、 33b的旋轉(zhuǎn)方向。
下面通過上述機械加工中心，說明對作為工件w的一種的圖 11所示的曲軸w進4亍加工的場合的 <吏用例。
在將曲軸w裝載于工件固定臺25A上時，根據(jù)需要，對操作 板6b的開關(guān)進行操作，使伺服電動機33a、 33b動作，工件固定 臺25A象圖1和圖5所示的那樣，定位于床身1上的最前方位置， 并且特定橫軸bl沿左右方向(X軸方向)的狀態(tài)(該狀態(tài)為工件固定 臺25A的基準狀態(tài)。)。在該狀態(tài)下，作業(yè)者從床身l的前側(cè)，靠 近工件橫軸旋轉(zhuǎn)分度支承機構(gòu)26，通過手動作業(yè)或機器人的動作， 將曲軸w位于驅(qū)動側(cè)中心26d和頂尖中心26f之間，臨時設(shè)置于 臨時設(shè)置部件c4、 c5上，接著，通過中心驅(qū)動裝置26g的動作，使頂尖中心26f向驅(qū)動側(cè)中心26d側(cè)位移，在形成于曲軸w的各 端面上的中心孔的相應孔中嵌合頂尖中心26f和驅(qū)動側(cè)中心26d， 處于通過這些中心26f、 26d，在夾持曲軸w的兩端的同時，按壓 于軸向定位部件c3上的狀態(tài)，然后，使夾持部26c的爪c2發(fā)生 位移，持握曲軸w中的一個端部的軸部外周面。由此，使曲軸w 的軸頸部中心與特定才黃軸bl —致，并且進^f亍曲軸w的軸頸部中心 方向的定4立。
在這樣的曲軸w的裝載(loading)中，按照在床身1上面通常 通過箱形外殼52覆蓋，由此，在通過手動作業(yè)，對曲軸w裝載時， 暫時地使圖5所示的箱形外殼52的前面52a的開閉口處于開放狀 態(tài)的方式進行，另外，按照在于不通過機器人，要求人為作業(yè)的 情況下對曲軸w進行裝載時，使箱形外殼52的上面52b的開閉口 自動開放，使機器人臂53進入箱形外殼52的內(nèi)部的方式進行。
接著，通過操作面板6b的開關(guān)操作，進行使計算機數(shù)值控制 裝置動作，使工件軸旋轉(zhuǎn)分度驅(qū)動裝置26A動作，進行使曲軸w 旋轉(zhuǎn)等的動作，曲軸w圍繞特定橫軸bl的旋轉(zhuǎn)角度的基準位置通 過比如，在日本特開平10-244434號文獻中公開的過去相同的方 式確定。然后，通過來自操作面板6b的手動的開關(guān)操作，或通過 輸入到計算機數(shù)值控制裝置中的程序的選擇的自動的控制，使伺 服電動機11、 23、 33a、 33b、工件軸旋轉(zhuǎn)分度驅(qū)動裝置26a、主 軸電動機18等動作，控制曲軸w圍繞特定橫軸bl的相位角度和 圍繞作為假想的上下方向軸的旋轉(zhuǎn)軸(B軸)的位置與前后方向(Z 軸方向)位置，以及旋轉(zhuǎn)主軸17的上下左右位置，并且適時地使 旋轉(zhuǎn)主軸17旋轉(zhuǎn)，并且處于在曲軸w的加工部位供給冷卻劑的狀 態(tài)，開始曲軸w的力口工。
現(xiàn)在，在比如曲軸w中，力口工圖11所示的那樣的徑向的油孔wl、 w2時，在工件固定臺25A處于基準狀態(tài)下，使2個伺服電動 機33a、 33b同步旋轉(zhuǎn)，通過螺紋傳送作用，將傳送臺30a、 30b 與工件固定臺25A—起沿Z軸方向移動，由此，在維持2個軸部 el 、 e2的中心位于同 一 的左右方向(X軸方向)線上的關(guān)系，使特定 橫軸bl與X軸方向 一致的狀態(tài)，將曲軸w與工件固定臺25A — 起，移動到前后方向(Z軸方向)的必要位置。
另外，計算機數(shù)值控制裝置通過由作業(yè)者，輸入在設(shè)計上確 定的油孔wl、 w2的位置信息，根據(jù)該位置信息，計算處于各油 孔wl 、 w2沿水平面的狀態(tài)用的曲軸w圍繞特定橫軸bl的旋轉(zhuǎn)角 度，然后，計算機數(shù)值控制裝置按照上述已計算的旋轉(zhuǎn)角度，使 工件軸旋轉(zhuǎn)分度驅(qū)動裝置26A旋轉(zhuǎn)，使曲軸w經(jīng)由夾持部26c， 呈一體狀旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)角度根據(jù)包括各油孔wl、 w2的中心線和 特定橫軸bl的兩者的平面的圍繞特定橫向軸bl的角度位置和曲 軸w圍繞特定橫軸bl的目前位置而計算。由此，各油孔wl、 w2 處于沿水平面的狀態(tài)，并且處于朝向作為旋轉(zhuǎn)主軸17方向的Z軸 方向的狀態(tài)。
在其中的一者中，根據(jù)需要使伺服電動機11、 23動作，使柱 2和主軸裝置13動作，由此，旋轉(zhuǎn)主軸17根據(jù)需要，沿左右方向 (X軸方向)和上下方向(Y軸方向)移動，將固定于工具保持架16 上的刀具(長鉆)16a正對于應加工的油孔wl中，然后，位移限制 機構(gòu)35限制工件固定臺25A和滑動中間體39的位移，處于使床 身1上的工件固定臺25A的位置穩(wěn)定的狀態(tài)，并且使2個伺服電 動機33a、 33b進一步同步旋轉(zhuǎn)，僅僅沿Z軸方向使曲軸w移動， 在該移動中，刀具16a與曲軸w的軸頸部，曲柄銷部石並4姿，對徑 向的油孑L w 1 、 w2進^f亍力口工。
4妄著，在對曲軸w加工圖11所示的那樣的傾在牛狀的油孔w3時，象下述這樣實施。即，與前面相同，在工件固定臺25A位于
基準狀態(tài)的狀態(tài)下，沿相同方向使2個伺服電動機33a、 33b同步 旋轉(zhuǎn)，將傳送臺30a、 30b通過螺紋傳送作用，與工件固定臺25A 一起，沿Z軸方向移動，由此，在維持2個軸部el、 e2的中心位 于同一左右方向(X軸方向)線上的狀態(tài)，使特定橫軸bl與X軸方 向一致的狀態(tài)，將曲軸w與工件固定臺25A—起，移動到前后方 向(Z軸方向)的必要位置。
然后，2個伺服電動機33a、 33b在解除同步的狀態(tài)下，沿相 反的方向旋轉(zhuǎn)，如圖12所示那樣，2個傳送臺30a、 30b通過螺紋 傳送作用，朝向Z軸方向的相反方向移動，2個軸部el、 e2處于 從以連接它們的中心的線段的中間點為基準點的點對稱配置，通 過該中間點的X軸方向線k,沿Z軸方向離開相同距離Ll脫開的 狀態(tài)，由此，工件固定臺25A相對床身1，圍繞通過上述中間點 的Y軸方向的假想的旋轉(zhuǎn)軸，另外相對傳送臺30a圍繞軸部el按 照角度6 1水平旋轉(zhuǎn)，特定橫軸bl也處于按照與工件固定臺25A 相同的方式水平旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。相對該工件固定臺25A的水平旋轉(zhuǎn)， 產(chǎn)生慣性阻力的主部件為工件固定臺25A、工件橫軸旋轉(zhuǎn)分度機 構(gòu)26、曲軸w、傳送臺30a、 30b、滑動中間體39、滾珠軸承36、 40、板部件37、 41和環(huán)狀部件38、 42,它們的總質(zhì)量與采用過去 的旋轉(zhuǎn)臺的場合的慣性阻力的總質(zhì)量相比較，大大減小，于是， 同一加速度的慣性阻力與過去相比較，大幅度地變小，可以較小 的動力，增加工件固定臺25A的動作的速度。
在工件固定臺25A象上述那樣水平旋轉(zhuǎn)時，2個軸部el、 e2 之間的距離變化，但是，由于該變化通過滑動中間體39由導向軌 道43導向，沿特定方向dl發(fā)生位移的方式吸收，故工件固定臺 25A在沒有障礙的情況下順利地水平旋轉(zhuǎn)。該水平旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度根據(jù)已在設(shè)計上確定的油孔w3的傾斜角度62(參照圖ll)而確 定，計算機數(shù)值控制裝置通過由作業(yè)者，輸入該傾斜角度6 2的方 式，借助預先輸入的程序，計算獲得對應于該傾斜角度62的旋轉(zhuǎn) 角度的伺服電動機33a、 33b的旋轉(zhuǎn)量，根據(jù)該計算量，使伺服電 動機33a、 33b動作，按照對應于油孔w3的傾斜角度6 2的特定 角度，使工件固定臺25A水平旋轉(zhuǎn)。該特定角度根據(jù)包括油孔w3 的中心線和特定橫軸bl的雙方的平面上的角度6 2和特定橫軸bl 相對X軸方向的目前的角度位置而計算。然后，位置限制機構(gòu)35 限制工件固定臺25A和滑動中間體39的相對位移，將床身1上的 工件固定臺25A的位置固定。
此外，計算機數(shù)值控制裝置通過由作業(yè)者，輸入已在設(shè)計上 確定的傾斜的油孔w3的位置信息，根據(jù)該位置信息，計算處于各 油孔w3沿水平面的狀態(tài)用的曲軸w圍繞特定橫軸bl的旋轉(zhuǎn)角度， 然后，計算機數(shù)值控制裝置按照該已計算的旋轉(zhuǎn)角度，使工件軸 旋轉(zhuǎn)分度驅(qū)動裝置26A旋轉(zhuǎn)，使曲軸w經(jīng)由夾持部26c,呈一體 狀而旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)角度根據(jù)包括各油孔w3的中心線和特定橫軸 bl的雙方的圍繞平面的特定橫向軸bl的角度位置和曲軸w圍繞 特定橫軸bl的目前位置而計算。由此，各油孔w3處于沿水平面 的狀態(tài)，另外處于朝向作為旋轉(zhuǎn)主軸17的方向的Z軸方向的狀態(tài)。
另一方面，伺服電動機11、 23根據(jù)需要而動作，使柱2和主 軸裝置13動作，由此，旋轉(zhuǎn)主軸17沿左右方向(X軸方向)、上下 方向(Y軸方向)移動，固定于工具保持架16上的刀具(長孔)16a與 各油孑L w3正對。
然后，使2個伺服電動機33a、 33b沿同 一方向同步旋轉(zhuǎn)，僅 僅沿Z軸方向使曲軸w移動，在移動中，刀具16a對/人曲軸w的 曲柄銷部，到軸頸部的傾斜狀的油孑L w3進行力。工。在油孑L W3的加工結(jié)束之后，各部按照到目前的相反的順序而
動作，工件固定臺25A移動到基準狀態(tài)的位置，然后，通過手工 作業(yè)或通過機器人的自動的動作，向箱形外殼52的外方，對工件 固定臺25A上的曲軸w進行卸載。
計算機數(shù)值控制裝置的工件固定臺25A的Z軸方向和圍繞B 軸的位置控制按照對應于實際的加工，獲得最佳的動作的方式進 行，但是，具體的控制比如，象圖13和圖14所示的那樣進行。 在圖13中，Zl軸對應于滾珠絲杠軸32a, Z2軸對應于滾珠絲杠 軸32B。另外，#511、 #521等的數(shù)值為預先組合有針對在控制程 序中，Z1軸上的軸部el中心和Z2軸上的軸部e2中心的位置特定 用坐標的坐標點(位置數(shù)據(jù))的變量，為了在按照一定期間，將指定 各軸部el、 e2中心的任意時點的位置用的坐標點(位置數(shù)據(jù))事先 存儲于計算機數(shù)值控制裝置的存儲部中，必要時將其讀出，用于 計算機上的信息處理，對坐標點(位置數(shù)據(jù))，提供固有的名稱(本 次稱為#511， #512的名稱)。6表示B軸的旋轉(zhuǎn)角度，L表示Zl 軸和Z2軸之間的距離，另外"臺松弛"指位移限制機構(gòu)35處于 非限制狀態(tài)，"臺緊固"指位移限制機構(gòu)35處于限制狀態(tài)。 下面對上述實施例的主要方案的意義進行說明。 在通過床身1的上面的沿X軸方向離開的2個位置的相應位 置，與X軸方向相垂直的Z軸方向的一對導向軌道28a、 28b的相 應軌道上，按照可獨立地移動的方式對傳送臺30a、 30b進行導向， 在各導向軌道28a、 28b的傳送臺30a、 30b之間，呈跨接狀而設(shè) 置支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件(工件固定臺25A)25,其中一個傳送臺 30a和支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件(工件固定臺25A)25按照可圍繞與X 軸方向和Z軸方向的雙向相垂直的Y軸方向線而相^fi走轉(zhuǎn)的方式 連接，另一傳送臺30b和工件固定臺25A按照可圍繞Y軸方向線而相對旋轉(zhuǎn)，并且連接2個傳送臺30a、 30b的軸部el、 e2的中 心的特定直線方向的相對位移的方式連接的方案即使在沒有設(shè)置 從床身1突出的過去的較大的旋轉(zhuǎn)臺的情況下，仍可在床身1上 使支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件(工件固定臺25A)25水平旋轉(zhuǎn)，另外， 在支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件(工件固定臺25A)25的底面，通過2個 傳送臺30a、 30b而支承沿特定橫軸bl方向較大地離開的2個部 位，可減小相對支承點的外伸量，可謀求支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件 (工件支承臺)25的重量的撓曲的減少，另外，可將支承傳送旋轉(zhuǎn) 輸出部件(工件支承臺25A)25位于低于床身1的上面的位置，可 謀求因來自在工件加工中承受的刀具16a的力造成的支承傳送旋 轉(zhuǎn)輸出部件(工件支承臺25A)25的位移的減少，另外，與過去的 設(shè)置旋轉(zhuǎn)臺的方案的場合相比較，可減小伴隨支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出 部件(工件支承臺25A)25圍繞假想上的上下方向軸的水平旋轉(zhuǎn)時 的旋轉(zhuǎn)運動而運動的部件的質(zhì)量，可減少該水平旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的慣 性力矩，并且，可將該水平旋轉(zhuǎn)以比較高速進行，并且可縮短刀 具16a的非切削時間，可實施有效的加工，并且可使該水平旋轉(zhuǎn) 所需要的能量較小，可使伺服電動機33a、 33b等的驅(qū)動系統(tǒng)緊湊， 并且使其重量減輕。
此外，在設(shè)置用于限制特定方向dl的相對位移的位移限制機 構(gòu)35的場合，即使在為比如，傳送臺30b和支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部 件(工件支承臺25A)25通過作為剛性較小的導向機構(gòu)的導向軌道 43和被導向體44,沿特定方向dl導向的結(jié)構(gòu)的情況下，仍通過 位移限制機構(gòu)35限制傳送臺30b和支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件(工件 支承臺25A)25的相對位移，由此，顯著地增加該傳送臺30b和支 承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件(工件支承臺25A)25的連接剛性，促進床身1 上的支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件(工件支承臺25A)25的位置的固定，有助于提高支承于支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件(工件支承臺)25上的工
件w的加工精度。
另外，具有下述的旋轉(zhuǎn)主軸17,其可在床身1上沿X軸方向 和Y軸方向移動，并且圍繞Z軸方向線旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，并且設(shè)置于旋 轉(zhuǎn)主軸17上沿Z軸方向面對的位置的支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件25 為工件固定臺25A，此時，在對可進行以圍繞特定橫軸bl的旋轉(zhuǎn) 方式支承于工件固定臺25A上的曲軸等的工件w進行加工的場 合，不必使旋轉(zhuǎn)主軸17沿Z軸方向移動，另外，可通過進行工件 w圍繞Y軸方向線的旋轉(zhuǎn)動作的驅(qū)動機構(gòu)(伺服電動機33a、 33b)， 進行工件w的Z軸方向位移，另外，還獲得使工件固定臺25A動 作用的已知的方案的作用。
此外，位于床身1中的一對Z軸方向的導向軌道28a、 28b之 間的部位形成Y軸方向的通孔a4,在該通孔a4的內(nèi)部，設(shè)置用于 通過螺紋傳送作用，使傳送臺30a、 30b移動的驅(qū)動機構(gòu)，此時， 有助于通孔4a將在加工中產(chǎn)生的切屑下落到床身1的下方，并且 還用作設(shè)置螺紋傳送機構(gòu)用的凹部，此外，在將工件固定臺25A 移動到通孔a4上的狀態(tài)，可將堆積于工件固定臺25A上的切屑下 落到通孔a4的內(nèi)部，容易進行切屑的掃除。
在工件固定臺25A的工件固定側(cè)的面的Y軸方向位置與旋轉(zhuǎn) 主軸17的X軸方向?qū)蜍壍?a的Y軸方向位置基本一致的方案 的場合，可使床身1上的工件固定臺25A的工件固定面、主軸裝 置13的旋轉(zhuǎn)主軸17中心盡可能地接近床身1的上面，有助于增 加床身1上的工件固定臺25A、主軸裝置13的支承剛性。
在床身1中的，與旋轉(zhuǎn)主軸離開的一側(cè)的靠近Y軸方向的一 定深度部位的Z軸方向部位，設(shè)置用于沿Z軸方向使傳送臺30a、 30b的相應臺移動的驅(qū)動機構(gòu)，可簡化床身1上的機械部件的配置，容易進行切屑的排出、掃除，并且有助于獲得減小主軸裝置
13、工件固定臺25A的距床身1上面的高度等的效果。 下面對上述實施例的變形例進行說明。
圖15涉及該變形例，圖15A為第l變形例的俯視圖，圖15B 為第2變形例的俯視圖，圖16涉及第3變形例，圖16A為立體圖， 圖16B為俯視圖，圖17涉及第3變形例，圖17A為表示圖16中 的A-A部的剖視圖，圖17B為表示圖16中的B-B部的剖視圖， 圖18為表示第4變形例的立體圖。另外，在各圖中，在與在先的 實施例的部位相對應的部位，釆用同一標號。
比如，可象下述(1)~ (8)的各項所示的那樣變形。
(l)代替上述實施例的主軸裝置13等，而象圖15A所示的那 樣，設(shè)置可在床身1上僅僅沿X軸方向移動的工件固定臺25A, 并且在位于相對工件固定臺25A,沿Z軸方向面對的位置的上述 實施例的支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件25上，設(shè)置可沿Y軸方向移動， 并且圍繞Z軸方向線旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)主軸17。
即，形成工件固定臺25A通過左右導向軌道8a、 8b,僅僅沿 X軸方向移動，并且具有旋轉(zhuǎn)主軸17的主軸裝置13通過固定于 上述實施例的支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件25上的柱2上的上下方向?qū)?向軌道20a、 20b，沿Y軸方向移動的機械加工中心。
如果象這樣形成，在對按照可圍繞特定構(gòu)軸bl旋轉(zhuǎn)的方式支 7K于工件固定臺25A上的曲軸等的工件w進^f亍加工的場合，工件 w不必沿Z軸方向移動，或圍繞Y軸方向線旋轉(zhuǎn)動作，另外可通 過進行支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件2 5圍繞Y軸方向線的旋轉(zhuǎn)動作的驅(qū) 動機構(gòu)(伺服電動機33a、 33b等)，使主軸裝置13的Z軸方向發(fā)生 位移，另外，還獲得用于使支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件25動作的已描 述的方案的作用。(2) 代替上述實施例的主軸裝置13等，而象圖15B所示的那 樣，設(shè)置可在床身1上沿X軸方向和Y軸方向移動的工件固定臺 25A,并且在位于相對該工件固定臺25A,沿Z軸方向面對的位置 的支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件25上，設(shè)置具有可圍繞Z軸方向線旋轉(zhuǎn) 驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)主軸17的主軸裝置13。
即，形成不將上述實施例的支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件25用作工 件固定臺25A,而將其用作主軸裝置13的支承臺，另外，不將上 述實施例的支承板14用作主軸裝置13的支承部件，而構(gòu)成工件 固定臺25A的才幾械加工中心。
如果象這樣形成，在對按照可圍繞特定橫軸bl旋轉(zhuǎn)的方式支 承于工件固定臺25A上的曲軸等的工件w進行加工的場合，旋轉(zhuǎn) 主軸17不必沿Y軸方向移動，并且工件w不必沿Z軸方向移動， 或圍繞Y軸方向線旋轉(zhuǎn)動作，另外可通過進行支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出 部件25圍繞Y軸方向線的旋轉(zhuǎn)動作的驅(qū)動機構(gòu)(伺服電動機33a、 33b等)，使主軸裝置13的Z軸方向發(fā)生位移，另外，還獲得用于 使支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件25動作的已描述的方案的作用。
(3) 不形成通過螺紋傳送機構(gòu)、伺服電動機33a、 33b而使傳送 臺30a、 30b移動的才幾構(gòu)，而形成通過直線電動積』-使其移動的才幾構(gòu)。 如果象這樣形成，驅(qū)動傳送臺30a、 30b時的部件之間的摩擦接觸 少，動力的浪費減少。
(4) 其它的伺服電動機也為直線電動機。
(5) 傳送臺30a、 30b的導向軌道28a、 28b、被導向體29a、 29b 為進行直線運動的滾動軸承的直線軸承結(jié)構(gòu)，或為作為導向軌道 28a、 28b呈具有多個導向面的方桿狀，并且被導向體29a、 29b在 緊密地并且可滑動地接觸的狀態(tài)嵌合于方桿狀的導向軌道28a、 28b的多個導向面的結(jié)構(gòu)的角滑動機構(gòu)。如果象這樣形成，可在摩擦、游隙小的狀態(tài)傳送傳送臺30a、 30b而使其移動。
(6) 形成可按照通過液壓曲柄機構(gòu)等而不能夠相對位移的方式 在必要時將軸部el、 e2和傳送臺30a、 30b的連接關(guān)系固定的結(jié) 構(gòu)。如果象這樣，床身1上的支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件25的位置穩(wěn) 定性增加，加工精度提高。
(7) 也可代替通過沿Z軸方向的相反朝向，使2個傳送臺30a、 30b同步，使其按照相同的距離移動，使工件固定臺25A水平旋 轉(zhuǎn)的方式，而僅僅使其中 一 個傳送臺30a或30b沿Z軸方向移動， 使工件固定臺25A水平擺動，或還可不使2個傳送臺30a、 30b同 步，而按照不同的距離，沿Z軸方向移動，水平旋轉(zhuǎn)工件固定臺 25A。
(8) 象圖16和圖17所示的那樣，形成下述的結(jié)構(gòu)，其中，在 固定主體部1中，形成其形狀不同于在先的實施例的通孔a4的Y 軸方向的通孔a5,該通孔a5具有通i 各截面積朝向下方而逐漸減小 的漏斗狀的內(nèi)周導向面部le,并且在該通孔a5內(nèi)的上端附近部位， 作為固定主體部1的一部分的一對軌道支承部lfa、 lfb呈Z軸方 向的跨接狀設(shè)置，在該對軌道支承部lfa、 lfb的相應支承部上， 支承前后方向的一對導向軌道28a、 28b中的相應的任意一個，并 且在該通孔a5的內(nèi)部，設(shè)置用于將上述傳送臺30a、 30b沿Z軸 方向移動的支承傳送機構(gòu)27(傳送臺30a、 30、螺母體31a、 31b、 滾珠絲杠軸32a、 32b)。此時，軌道支承部lfa、 lfb的每個處于呈 在Z軸方向的任意點，具有基本相同的截面的桿狀，并且Z軸方 向的各端部一體地連接于支腿部1A前后部的較厚部位而支承的 狀態(tài)。
按照該方式，在對支承于工件固定臺25A上的工件進行加工 時，從工件固定臺25A的四周下落的全部切屑通過構(gòu)成一對軌道支承部lfa、 lfb之間的部位的通孔部分、構(gòu)成一對軌道支承部lfa、 lfb的橫外方部位的通孔部分，順利地向下方掉落，于是，切屑難 以殘留于固定主體部上，加工精度提高，并且減輕切屑的掃除的 工夫，另外， 一對軌道支承部lfa、 lfb的周圍是空閑的部位，減 輕固定主體部的坯材重量，并且一對軌道支承部lfa、 lfb有助于 確保固定主體部的剛性。
此外，可采用圖16和圖17那樣的固定主體部1的結(jié)構(gòu)的目 的在于由于沒有過去的B軸臺，故可將工件固定臺25A設(shè)置于固 定主體部1上附近，不必將工件固定臺25A用的傳送機構(gòu)較深地 躲入固定主體部l中，其結(jié)果是，可將軌道支承部lfa、 lfb架接 到固定主體部1的較高的上面，可使軌道支承部lfa、 lfb的周圍 形成空間。
(9)象圖18所示的那樣，構(gòu)成下述的方案，其中，實施例的機 械力。工中心的X軸方向為左右方向，Y軸方向為前后方向，Z軸 方向為上下方向。在此場合，沒有在床身1中設(shè)置通孔a4。最好， 這樣的機械加工中心實施油霧供給這樣的極微量的冷卻劑供給的 加工，即，極微量的冷卻劑不能夠按照沖洗的方式使在加工中堆 積于機械各部分上的切屑流出，但是，在該機械加工中心中，切 屑沒有堆積于床身1上，其容易朝向床身1的外方掉落，難以產(chǎn) 生切屑的堆積造成的妨礙。另外，由于旋轉(zhuǎn)主軸17處于從支承板 14向正下方伸出的狀態(tài)，不處于沿橫向的外伸狀態(tài)，故同樣在從 支承板14到刀具16a的前端的范圍較長這樣的情況，獲得進行旋 轉(zhuǎn)主軸17的變形，位移的加工精度的影響小，可進行高精度的加 工等的，主軸裝置13朝向正下方的各種效果。
權(quán)利要求
1.一種機床，其特征在于在通過固定主體部的沿X軸方向離開的2個位置的相應位置，與X軸方向交叉的Z軸方向的一對導向軌道的相應軌道中，按照可單獨地移動的方式對傳送臺導向，在該各導向軌道的傳送臺之間，呈跨接狀設(shè)置支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件，一個傳送臺和支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件按照圍繞與X軸方向和Z軸方向的雙向相垂直的Y軸方向線可相對旋轉(zhuǎn)的方式連接，另一傳送臺和支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件按照圍繞Y軸方向線可相對旋轉(zhuǎn)，并且可進行涉及雙方的傳送臺的位置的特定方向的相對位移的方式連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的機床，其特征在于其包括旋轉(zhuǎn)主軸， 該:旋轉(zhuǎn)主軸在固定主體部上，沿X軸方向和Y軸方向可移動，并 且圍繞Z軸方向線旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，并且上述支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件構(gòu) 成工件固定臺，該支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件設(shè)置于沿Z軸方向而與 旋轉(zhuǎn)主軸面對的位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機床，其特征在于設(shè)置用于限制 上述特定方向的相對位移的位移限制機構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機床，其特征在于其包括工件固定 臺，該工件固定臺在固定主體部上，可沿X軸方向和Y軸方向移 動，并且在設(shè)置于沿Z軸方向而與上述工件固定臺面對的位置的 上述支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件上，設(shè)置旋轉(zhuǎn)主軸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1, 2或4所述的機床，其特征在于形成X軸 方向與左右方向相》于應，并且Y軸方向與上下方向相對應，而且 Z軸方向與前后方向相對應的結(jié)構(gòu)，或形成X軸方向與左右方向 相對應，并且Y軸方向與前后方向相對應，而且Z軸方向與上下方向相對應的結(jié)構(gòu)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1, 2或4所述的機床，其特征在于X軸方向 與左右方向相對應，并且Y軸方向與上下方向相對應，而且Z軸 方向與前后方向相對應，另外，固定主體部中的上述一對導向軌 道之間的部位為Y軸方向的通孔，設(shè)置用于沿Z軸方向使傳送臺 在該通孔的內(nèi)部移動的傳送機構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1, 2或4所述的機床，其特征在于X軸方向 與左右方向相對應，并且Y軸方向與上下方向相對應，而且Z軸 方向與前后方向相對應，另外，在固定主體部中形成Y軸方向的 通孔，該通孔具有截面積朝向下方逐漸減小的內(nèi)周導向面部，而 且在該通孔的上端附近部位，呈Z軸方向的跨接狀設(shè)置作為固定 主體部的一部分的一對軌道支承部，在該對每個軌道支承部上， 分別支承上述一對導向軌道的每個，并且設(shè)置用于沿Z軸方向使 傳送臺在該通孔的內(nèi)部移動的傳送機構(gòu)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的機床，其特征在于工件固定臺的 工件固定面的Y軸方向上的位置與用于將旋轉(zhuǎn)主軸沿X軸方向?qū)?向的導向軌道的Y軸方向上的位置基本一致。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1， 2， 3， 4， 5， 6, 7或8所述的機床，其特 征在于在固定主體部的Y軸方向的一定深度部位的Z軸方向部位， 設(shè)置用于將每個傳送臺沿Z軸方向移動的驅(qū)動機構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機床，其不需要過去的旋轉(zhuǎn)臺，使從固定主體部(1)的上面，到旋轉(zhuǎn)主軸(17)的工具的工件加工位置的距離較小，提高工件支承用的剛性，進行高精度的加工。在通過固定主體部(1)的沿X軸方向離開的2個位置的相應位置，與X軸方向交叉的Z軸方向的一對導向軌道(28a、28b)的相應軌道中，按照可單獨地移動的方式對傳送臺(30a、30b)導向，在該各導向軌道(28a、28b)的傳送臺(30a、30b)之間，呈跨接狀設(shè)置支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件(25)，一個傳送臺(30a)和支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件(25)按照可圍繞與X軸方向和Z軸方向的雙向相垂直的Y軸方向線相對旋轉(zhuǎn)的方式連接，另一傳送臺(30b)和支承傳送旋轉(zhuǎn)輸出部件(25)按照可圍繞Y軸方向線相對旋轉(zhuǎn)，并且可進行涉及雙方的傳送臺(30a、30b)的位置的特定方向的相對位移的方式連接，而且設(shè)置用于限制該特定方向的相對位移的位移限制機構(gòu)(35)。
文檔編號B23Q1/48GK101622096SQ20088000665
公開日2010年1月6日 申請日期2008年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月13日
發(fā)明者木曾浩明, 槙山正 申請人:報國株式會社