[0001] 本发明涉及一种工具机，其具备：主轴，固持工件且能够以主轴中心线为中心旋转；刀具台，供安装加工固持于所述主轴的工件的旋转工具；及刀具台底座，支撑所述刀具台。

[0002] 已知有一种工具机，其具备：主轴，固持工件且能够旋转；及刀具台，供安装进行固持于所述主轴的工件的加工的旋转工具(例如参考专利文献1等)。在专利文献1所记载的刀具台的内部，收纳着通过多个齿轮构成的动力传递机构。动力传递机构将通过驱动电动机而产生的驱动力传递到旋转工具。由此，能够一边使旋转工具旋转一边加工工件。

[0003] 背景技术文献

[0004] 专利文献

[0005] 专利文献1：日本专利特开2017‑209737号公报

[0039] 以下，一边参考附图一边说明本发明的实施方式。在本实施方式中，使用将本发明应用于NC(Numerical Control：数字控制)车床的例子进行说明。

[0040] 图1是表示本实施方式的NC车床的外观的前视图。

[0041] 如图1所示，NC车床1在成为基座的脚10(参考图3)上具备切削室11、第1主轴台室12、及操作面板15。所述NC车床1相当于工具机的一例。此外，在图1也表示出将通过NC车床1加工完成的已加工的工件搬送到NC车床1的外部的排出输送带9的下游端部。切削室11从正面侧观察配置于NC车床1的右侧。在切削室11设置着用来视认切削室11内的窗111。第1主轴台室12从正面侧观察配置于NC车床1的左侧。操作面板15配置于第1主轴台室12的上方。所述操作面板15是用来操作NC车床1的输入装置。NC车床1的操作者站立于图1的纸面近前侧，使用操作面板15操作NC车床1，从窗111观察切削室11内进行确认加工动作等的作业。

[0042] 图2是简单地表示图1所示的NC车床的内部构成的俯视图。在所述图2以粗的单点划线表示切削室11的范围。

[0043] 如图2所示，在NC车床1的内部设置着NC装置2、第1主轴台3、导套4、第1刀具台5、第2主轴台6、及第2刀具台7。在NC装置2保存着NC程序。NC装置2是依照所述NC程序，通过数值控制使第1主轴台3、第1刀具台5、第2主轴台6及第2刀具台7移动的计算机。另外，NC装置2也控制稍后叙述的第1主轴31与第2主轴61的旋转。此外，有在第1刀具台5安装工具T1自身旋转的旋转工具的情况。NC装置2也控制所述旋转工具的旋转。同样，有在第2刀具台7也安装工具T2自身旋转的旋转工具T2R的情况。NC装置2也控制旋转工具T2R的旋转。此外，除了使用NC程序的动作外，通过从图1所示的操作面板15将指令直接输入到NC装置2也能够使NC车床1动作。

[0044] 第1主轴台3配置于图1所示的第1主轴台室12内。在第1主轴台3搭载着第1主轴31。第1主轴台3能够与第1主轴31一起在Z1轴方向移动。Z1轴方向为水平方向，在图2中为左右方向。第1主轴31具有筒夹等第1固持部。另外，第1主轴31通过第1固持部能够放开地固持插入它内部的长条杆状的工件素材W1。第1主轴31固持工件素材W1且能够以第1主轴中心线CL1为中心而旋转。第1主轴中心线CL1的方向与Z1轴方向一致。在第1主轴31设置着内置式电动机等未图示的电动机。所述电动机从NC装置2接收指令而旋转，第1主轴31以第1主轴中心线CL1为中心进行旋转。由此，通过第1主轴31固持的工件素材W1以第1主轴中心线CL1为中心而旋转。

[0045] 导套4通过导套支撑台41固定于NC车床1的脚10(参考图3)。导套4的与配置有第1主轴31的侧为相反侧的端面在切削室11内露出。导套4将贯通第1主轴31的内部的工件素材W1的端部朝Z1轴方向自由滑动地支撑。所述导套4的支撑工件素材W1的部分能够与第1主轴31同步地以第1主轴中心线CL1为中心而旋转。也就是说，第1主轴中心线CL1也为工件素材W1的受导套4支撑的部分的旋转中心线。因为通过导套4抑制工件素材W1在加工时挠曲，所以尤其能够高精度地加工细长的工件素材W1。

[0046] 第1刀具台5能够在与Z1轴方向正交且朝向水平方向的X1轴方向、与朝向垂直方向的Y1轴方向上移动。在图2中，上下方向为X1轴方向，与纸面正交的方向为Y1轴方向。在第1刀具台5安装着对工件素材W1进行加工的工具T1。图2中表示出工具T1安装于第1刀具台5的状况。所述工具T1配置于切削室11内。在第1刀具台5上，在Y1轴方向排列安装包含外径加工用的车刀、切断加工用的车刀等的多种工具T1。通过第1刀具台5在Y1轴方向移动，而从所述多种工具T1中选择任意的工具T1。且，通过第1刀具台5在X1轴方向移动，而将所选择的工具T1切入固持于第1主轴31的工件素材W1，对工件素材W1的前端部分进行加工。

[0047] 第2主轴台6配置于切削室11内。在第2主轴台6搭载着第2主轴61。所述第2主轴61相当于主轴的一例。第2主轴台6能够与第2主轴61一起在X2轴方向及Z2轴方向移动。所述X2轴方向是与所述X1轴方向相同的方向，Z2轴方向是与所述的Z1轴方向相同的方向。图2中以实线表示第2主轴台6与第2主轴61一起位于与第2刀具台7对向的位置的状况，以二点划线表示位于与导套4对向的位置的状况。关于第2主轴台6的构成稍后详细叙述。第2主轴61具有筒夹等第2固持部。将使用第1主轴31的加工完成、且由切断加工用的车刀切断的已切断工件W2交接到第2主轴61。所述已切断工件W2相当于工件的一例。第2主轴61通过第2固持部能够放开地固持从第1主轴31交接到的已切断工件W2。第2主轴61固持已切断工件W2且能够以第2主轴中心线CL2为中心而旋转。第2主轴中心线CL2的方向与Z2轴方向一致。所述第2主轴中心线CL2相当于主轴中心线的一例。在第2主轴61设置着内置式电动机等的电动机。通过所述电动机从NC装置2接收指令并旋转，第2主轴61以第2主轴中心线CL2为中心进行旋转。由此，由第2主轴61固持的已切断工件W2以第2主轴中心线CL2为中心而旋转。

[0048] 第2刀具台7在切削室11中，配置于俯视下第1主轴台3侧且NC车床1的正面侧的角部附近。第2刀具台7能够朝Y2轴方向移动。所述Y2轴方向是与所述Y1轴方向相同的方向，相当于正交轴方向的一例。在第2刀具台7安装对固持于第2主轴61的已切断工件W2进行加工的多个工具T2。在图2表示出工具T2安装于第2刀具台7的状况。另外，在第2刀具台7也搭载着接收工具T2的加工完成的工件的收入部件75(参考图4)。在第2刀具台7安装钻孔器或铣刀等的多种工具T2。虽然图2中未表示，但是工具T2不仅排列安装于X2轴方向，也排列安装于Y2轴方向。通过第2主轴台6的X2轴方向的移动与第2刀具台7的Y2的轴方向的移动，从所述多种工具T2选择任意的工具T2。且，通过第2主轴台6在Z2轴方向移动，加工固持于第2主轴61的已切断工件W2的切断端侧部分。关于第2刀具7的构成稍后详细叙述。

[0049] 图3是从NC车床的正面侧观察图2所示的第2主轴台与第2刀具台的前视图。

[0050] 如图3所示，第2主轴台6配置于形成在脚10的第2主轴台底座60上。第2主轴台6具有：X2轴平台62，能够在X2轴方向移动；及Z2轴平台63，搭载于X2轴平台62并能够在Z2轴方向移动。X2轴平台62通过驱动未图示的X2轴电动机，与第2主轴61及Z2轴平台63一起在X2轴方向移动。另外，Z2轴平台63通过驱动未图示的Z2轴电动机，与第2主轴61一起在Z2轴方向移动。由X2轴平台62使第2主轴台6在X2轴方向移动，由此第2主轴61移动到图2中由二点划线表示的与第1主轴31对向的位置、与图2中由实线表示的与第2刀具台7对向的位置。图3表示第2主轴61位于与第2刀具台7对向的位置的状态。

[0051] 第2刀具台底座70固定于形成在脚10的隆起部101。所述第2刀具台底座70相当于刀具台底座的一例。第2刀具台底座70支撑第2刀具台7。在第2刀具台底座70安装着未图示的Y2轴电动机。通过驱动所述Y2轴电动机，第2刀具台7在Y2轴方向移动。关于第2刀具台底座70的构成稍后详细叙述。

[0052] 第2刀具台7具有底座平台71、工具安装部件72、旋转工具电动机73、动力传递机构74(参考图7)、及收入部件75(参考图4)。所述第2刀具台7相当于刀具台的一例。此外，有时也在第2刀具台7设置喷出用来将工具T2及已切断工件W2等冷却的冷却液的冷却液喷嘴。在所述实施方式的第2刀具台7，能够将固持于工具安装单元TU的工具T2与工具安装单元TU一起排列于X2轴方向且各2个地分3段安装于Y2轴方向。在图3表示出工具安装单元TU与工具T2安装于第2刀具台7的状况。另外，在图3以二点划线表示移动到上方的第2刀具台7的上端部分、与安装于所述第2刀具台7的工具安装单元TU及工具T2的上端部分。在分3段安装于Y2轴方向的工具T2中安装于上段与下段的工具T2是自身旋转的旋转工具T2R。旋转工具电动机73是用来使所述旋转工具T2R旋转的电动机。所述旋转工具电动机73安装于底座平台71的上端。通过第2主轴台6的X2轴方向的移动、与第2刀具台7的Y2轴方向的移动，选择所述6个工具T2中任意的工具T2与固持于第2主轴61的已切断工件W2对向。且，主要通过第2主轴
61的Z2轴方向的移动，加工已切断工件W2的切断端侧部分。在图3表示上段的旋转工具T2R与固持于第2主轴61的已切断工件W2对向的状况。此外，根据加工的种类，不仅使用第2主轴
61的Z2轴方向的移动执行加工，有时也使用第2主轴61的X2轴方向的移动或第2刀具台7的Y2轴的移动执行加工。

[0053] 图4(a)是从图3的右侧观察第2刀具台的侧视图，图4(b)是从NC车床的背面观察第2刀具台与刀具台底座的后视图。另外，图5是表示拆下收入部件与工具安装单元的状态的第2刀具台与刀具台底座的立体图。此外，在图4(a)及图4(b)中，省略工具T2的图示。另外，在图4(b)中，也省略旋转工具电动机73的图示。

[0054] 如图4(b)及图5所示，第2刀具台底座70具有固定基台700、肋部702、及4个引导部件703。此外，在图4(b)及图5中，表示出4个引导部件703中设置于纸面近前侧的2个。固定基台700是从NC车床1的背面观察呈L字状的钢材，由在水平方向具有面方向的水平部700A、与在垂直方向具有面方向的垂直部700B构成。固定基台700利用贯通形成于水平部700A的孔的4根底座固定螺栓B1，固定于图3所示的脚10的隆起部101。垂直部700B从水平部700A的底座平台71侧端部朝上方竖立。肋部702连接于水平部700A与垂直部700B中的每一个，朝上方竖立。引导部件703分别于水平方向及垂直方向各排列2个，固定于垂直部700B的底座平台71侧端面。在所述引导部件703形成着供插入稍后叙述的被引导部件711的嵌合部。此外，也能够将被引导部件711与引导部件703的引导构造设为楔形槽的引导构造。

[0055] 如图4(b)所示，第2刀具台7的底座平台71在它的背面侧具有轨条状的被引导部件711，且呈在垂直方向具有面方向的厚板状。此外，这里所说的被引导部件711是由所述嵌合部支撑的部件。在图4(b)中，图的右侧(‑Z侧)成为底座平台71的背面侧。所述底座平台71的背面侧与第2刀具台底座70的垂直部700B相向。第2刀具台7构成为由引导部件703引导设置于底座平台71的被引导部件711，由此能够在Y2轴方向移动。在底座平台71的正面侧配置有稍后叙述的动力传递机构74(参考图7)。另外，如图5所示，在底座平台71的正面侧突出着2个基准突起712。

[0056] 工具安装部件72配置于底座平台71的正面侧。在工具安装部件72形成着7个在底面形成了贯通孔的安装凹部721。工具安装部件72通过插入所述安装凹部721的7根安装部件固定螺栓B2而能够装卸地固定于底座平台71。在图5表示出7根安装部件固定螺栓B2中的3根。所述7根安装部件固定螺栓B2相当于固定具的一例。安装部件固定螺栓B2能够通过从底座平台71的正面侧将六角板手等插入安装凹部721并旋转而拆下。通过将7根安装部件固定螺栓B2全部拆下，能够将工具安装部件72从底座平台71拆下。另外，拆下的工具安装部件
72能够通过将工具安装部件72载置于基准突起712上，以治具调整X2轴方向的位置后，将7根安装部件固定螺栓B2紧固，而安装于底座平台71。在工具安装部件72，形成着工具安装部
722。所述工具安装部722是能够经由工具安装单元TU安装图3所示的工具T2的孔。工具安装单元TU利用形成于工具安装部722周围的螺纹孔，通过螺栓固定于工具安装部件72的正面侧。在安装于第2刀具台7的工具T2是轴方向朝向Z2轴方向的钻孔器或铣刀的情况下，在与Z2轴正交的XY平面上，工具安装部722的中心位置与所安装的工具安装单元TU及工具T2的中心位置通常一致。工具安装部722在X2轴方向各排列2个，且在Y2轴方向隔开间隔分3段而合计形成着6个。能够在所述6个工具安装部722中的每一个安装工具安装单元TU。在6个工具安装部722中配置于上段与下段的4个工具安装部722，能够安装具备通过与动力传递机构74(参考图7)啮合而旋转的齿轮及旋转机构的工具安装单元TU。

[0057] 如图4(a)所示，收入部件75具有收入口751与倾斜面752。收入口751接收加工完成的已加工工件。倾斜面752利用高低差使收入到收入部件75内的已加工工件移动。在倾斜面752上滚动而滚落到图4(a)的左下的已加工工件通过图1中只表示出下游端部的排出输送带9搬送到NC车床1的外部。此外，图5所示的7个安装凹部721中表示于图5的工具安装部722的下端的3个与表示于图5的工具安装部722的右端的1个被收入部件75覆盖。因此，在要将工具安装部件72从底座平台71拆下时，必须事先将收入部件75拆下。

[0058] 图6是表示以图4(a)的A‑A线切断的第2刀具台与刀具台底座的A‑A剖面。另外，图7是表示拆下工具安装部件的状态的第2刀具台的与图4(a)同样的侧视图。此外，在图6也表示出工具T2、已切断工件W2及第2主轴中心线CL2。另外，在图6中，省略表示剖面的阴影的图示。

[0059] 如图6所示，动力传递机构74配置于底座平台71与工具安装部件72之间。所述动力传递机构74是用来传递将旋转工具T2R旋转驱动的驱动力的。在底座平台71形成着划定收纳动力传递机构74的收纳空间的平台凹部714。另外，在工具安装部件72形成着安装部件凹部723，所述安装部件凹部723用来供从平台凹部714朝底座平台71的正面侧突出的动力传递机构74的一部分进入。且，动力传递机构74由底座平台71与工具安装部件72覆盖。另外，第2刀具台底座70在Y2轴方向上横跨第2主轴中心线CL2地延伸。具体来说，垂直部700B、肋部702及配置于上侧的引导部件703分别在Y2轴方向上横跨第2主轴中心线CL2地延伸。

[0060] 通过拆下工具安装部件72，如图7所示，动力传递机构74在底座平台71的正面侧露出。动力传递机构74由驱动齿轮741、第1从动齿轮742、第2从动齿轮743、及第3从动齿轮744构成。驱动齿轮741固定于安装在底座平台71的背面侧的旋转工具电动机73的输出轴731。第1从动齿轮742、第2从动齿轮743及第3从动齿轮744分别自由旋转地支撑于从底座平台71的平台凹部714的底面朝底座平台71的正面侧突出的3根固定轴715。所述第1从动齿轮742、第2从动齿轮743及第3从动齿轮744随着驱动齿轮741通过旋转工具电动机73的驱动进行旋转而从动旋转。另外，如图6所示，在旋转工具T2R与工具安装单元TU一起安装于第2刀具台7时，设置于所述工具安装单元TU的齿轮与图7所示的第2从动齿轮743或第3从动齿轮744啮合。由此，将驱动齿轮741的旋转传递到旋转工具T2R，从而所述旋转工具T2R旋转。

[0061] 构成动力传递机构74的驱动齿轮741、第1从动齿轮742、第2从动齿轮743或第3从动齿轮744会因长期间使用而磨耗或破损。根据所述实施方式的NC车床1，通过拆下工具安装部件72，如图7所示，因为动力传递机构74在底座平台71的正面侧露出，所以能够从它的正面侧修理磨耗或破损的齿轮，或者从底座平台71拆下而更换。在切削室11中，底座平台71的正面侧设置着用来配置工具T2或工具安装单元TU的空间或用来加工的宽大空间。因此，在底座平台71的正面侧露出的动力传递机构74的保养较为容易。另外，在所述实施方式中，由于为底座平台71的背面侧被引导部件703或被引导部件711封塞的构成，所以如果要使动力传递机构74在所述背面侧露出，那么需在避开引导部件703或被引导部件711的位置配置动力传递机构74，所以第2刀具台7会大型化。即使为这种构成，也能够从底座平台71的正面侧修理动力传递机构74或更换零件，由此不会将第2刀具台7大型化而可获得提高保养性的效果。此外，在本实施方式中，因为将工具安装部件72固定于底座平台71的安装部件固定螺栓B2也能够从底座平台71的正面侧拆下，所以能够容易地拆下工具安装部件72。另外，在以工具T2加工已切断工件W2时，在第2主轴中心线CL2附近的高度位置沿着第2主轴中心线CL2的方向的载荷被施加于第2刀具台7。如果第2主轴中心线CL2的高度位置位于高于第2刀具台底座70的位置，那么因加工而产生的沿着第2主轴中心线CL2的方向的载荷作为弯曲力矩施加于第2刀具台7，担心第2刀具台7会挠曲。如果第2刀具台7弯曲，那么加工位置变化，或者第2刀具台7振动导致已切断工件W2的加工精度降低。在所述实施方式中，因为第2刀具台底座70的垂直部700B、肋部702及引导部件703分别在Y2轴方向上横跨第2主轴中心线CL2地延伸，所以能够由刚性较高的第2刀具台底座70承受因加工而产生的载荷。此外，虽然对本实施方式的第2刀具台7作用沿着第2主轴中心线CL2的方向的压缩力，但是与弯曲力矩相比，不会因压缩力产生第2刀具台7的变形，即使产生变形量也极少，所以几乎不会影响加工精度。因此，能够使用第2刀具台7进行高精度的加工。此外，通过使第2刀具台底座70的垂直部700B、肋部702及引导部件703在X2方向上也横跨第2主轴中心线CL2地延伸，能够确实地防止产生使第2刀具台7弯曲的弯曲力矩，进一步提高使用第2刀具台7的加工中的加工精度。

[0062] 本发明并非限定于所述实施方式，能够在权利要求书所记载的范围内进行各种变化。例如，在本实施方式中，虽然使用X2轴方向为水平，Y2轴方向为垂直的NC车床1进行说明，但是也可为X2轴方向相对于水平方向倾斜，Y2轴方向相对于垂直方向倾斜的所谓倾斜构造的车床。此外，在倾斜构造的情况下，X2轴方向、Y2轴方向及Z2轴方向也相互正交。另外，X1轴方向可为垂直方向，Y1轴方向也可为水平方向。此外，在本实施方式中，虽然表示将本发明应用于NC车床1的例子，但是也可将本发明应用于加工中心等其它工具机。此外，第2刀具台7可为无法移动的，也可为能够在X2轴方向与Y2轴方向等多个轴方向移动的。此外，动力传递机构74可为皮带或链条等，也可为将齿轮、皮带及链条等多种传递部件复合而成的。另外，也可使固定轴715从工具安装部件72突出，将第1从动齿轮742、第2从动齿轮743或第3从动齿轮744安装于工具安装部件72侧。

[0063] 即使为只包含于以上说明的各变化例的各种记载的构成要件，也可将所述构成要件应用于其它变化例。

[0064] [符号的说明]

[0065] 1 NC车床(工具机)

[0066] 7 第2刀具台(刀具台)

[0067] 61第2主轴(主轴)

[0068] 70第2刀具台底座(刀具台底座)

[0069] 71底座平台

[0070] 72工具安装部件

[0071] 74动力传递机构

[0072] CL2第2主轴中心线(主轴中心线)

[0073] T2R旋转工具

[0074] W2已切断工件(工件)。