机床制造技术

一种机床，其具有控制刀具的姿势的2个旋转进给轴和相对于刀具相对地移动工件的位置的3个直线进给轴，其中，具备将刀具安装在前端的主轴；可绕主轴旋转轴线旋转地支承主轴的主轴头；可绕相对于主轴旋转轴线垂直地延伸的第一轴线旋转地支承主轴头的主轴头支承部；设置在主轴头支承部，绕第一轴线旋转进给主轴头的第一旋转进给轴装置；可绕相对于第一轴线垂直且相对于铅直方向倾斜的第二轴线旋转地支承主轴头支承部的床鞍；设置在床鞍上，绕第二旋转轴线旋转进给主轴头支承部的第二旋转进给轴装置；和以上述主轴旋转轴线不与上述第二轴线平行或者一致的方式限制上述第一旋转进给轴装置的旋转进给范围的限制组件。

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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机床
本专利技术涉及机床，该机床具有控制刀具的姿势的2个旋转进给轴和相对于刀具相对地移动工件的位置的3个直线进给轴。
技术介绍
在除了正交3轴的直线进给轴以外还具有2个旋转进给轴的5轴的机床中，在机器的动作范围中存在特异点。当进给轴通过特异点时，存在如下的情况：即使加工程序指令的刀具姿势变化小，实际上刀具姿势也变化得大，旋转进给轴及直线进给轴的速度急剧地变高。在专利文献1中，记载了如下的5轴加工机用数值控制装置，该5轴加工机用数值控制装置在刀具姿势控制中判断为通过特异点的情况下，可避免旋转轴的在特异点的速度、加速度非常大的移动。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-140312号公报
技术实现思路
专利文献1的5轴加工机用数值控制装置，通过基于加工程序的在指令块始点的指令和在指令块终点的指令的计算，判断旋转刀具的主轴是否通过特异点或是否通过特异点附近，在判断为主轴通过该特异点或者该特异点附近的情况下，通过在该特异点及该特异点附近变更刀具路径，在软件中避开特异点。然而，在专利文献1的专利技术中，由于在特异点或者特异点附近变更了刀具路径，所以存在加工面可能成为与期望形状不同的形状的问题。本专利技术将解决这样的现有技术的问题作为技术课题，其目的不是在软件中解决特异点的问题，而是提供一种在硬件中解决了特异点的问题的机床。为了解决课题的手段为了达到上述的目的，根据本专利技术，提供一种机床，其具有控制刀具的姿势的2个旋转进给轴和相对于刀具相对地移动工件的位置的直线进给轴，其中，具备将刀具安装在前端部的主轴；可绕主轴旋转轴线旋转地支承上述主轴的主轴头；可绕相对于上述主轴旋转轴线垂直地延伸的第一轴线旋转地支承上述主轴头的主轴头支承部；设置在上述主轴头支承部，绕上述第一轴线旋转进给上述主轴头的第一旋转进给轴装置；可绕相对于上述第一轴线垂直且相对于铅直方向以规定的倾斜角交叉的第二轴线旋转地支承上述主轴头支承部的床鞍；设置在上述床鞍上，绕上述第二旋转轴线旋转进给上述主轴头支承部的第二旋转进给轴装置；和以上述主轴旋转轴线不与上述第二轴线平行或者一致的方式限制上述第一旋转进给轴装置的旋转进给范围的限制组件。专利技术的效果根据本专利技术，由于以主轴的旋转轴线相对于作为主轴头的旋转轴的第一轴线垂直且不与相对于铅直方向以规定的倾斜角交叉的第二轴线平行或者一致的方式设置了限制主轴头的旋转进给范围的限制组件，，在硬件中解决了特异点的问题，所以可防止在特异点的刀具姿势变化得大，旋转进给轴及直线进给轴的速度急剧地变高，可防止在加工面上形成加工痕迹，并且在加工程序中不包含通过特异点的指令的情况下，旋转进给轴装置顺利地动作，可得到良好的加工面。附图说明图1是将本专利技术的优选的实施方式的机床的一部分剖开表示的侧视图。图2是图1的机床的主视图。图3是处于原点位置的A轴及C轴的旋转进给轴的局部放大剖视图。图4是A轴处于最大旋转位置时的与图3同样的局部放大剖视图。图5是A轴处于最小旋转位置时的与图3同样的局部放大剖视图。图6是表示A轴及C轴的旋转进给轴处于原点位置时的刀具的前端方向的矢量的略图。图7是表示A轴的旋转进给轴的可动范围的与图6同样的略图。图8是表示A轴及C轴的旋转进给轴的可动范围的与图6同样的略图。图9是表示本实施方式中的可配置刀具的前端的范围的略图。图10是表示另一个实施方式的限制组件的与图3同样的局部放大剖视图。具体实施方式为了实施专利技术的方式下面，说明本专利技术的优选的实施方式。图1、2表示具有控制刀具的姿势的2个旋转进给轴和相对于刀具相对地移动工件的位置的3个直线进给轴的机床的一例。机床10具备作为被固定在工厂的地板面上的基台的底座12；在底座12的后端侧(在图1中为右侧)，直立设置并固定在该底座12的上面上的立柱14；在底座12的前方部分(在图1中为左侧)的上面中可在前后方向或者Y轴方向(在图1中为左右方向)移动地设置的固定工件W的工作台26；设置在工作台26的上方，可旋转地支承主轴24的主轴头22；在立柱14的顶部，可在左右方向或者X轴方向(在图1中为与纸面垂直的方向)移动地设置的床鞍16；和设置在床鞍16上，以旋转轴线Oa为中心可旋转地支承主轴头22的主轴头支承部60。主轴头支承部60具备在床鞍16的前面中可在上下方向或者Z轴方向移动地安装的Z轴滑块18；和以作为第二旋转轴线的倾斜轴线Oc为中心，可在C轴方向旋转地支承在Z轴滑块18上的C轴旋回轴20。在立柱14的上端部，在水平的X轴方向(图1的与纸面垂直的方向)延伸设置了一对X轴导轨28，在立柱14上安装了可在该X轴导轨28上滑动的导向块30。作为沿X轴导轨28往复驱动床鞍16的X轴进给装置，设置了在X轴方向上延伸设置的滚珠丝杠32和与该滚珠丝杠的一端连结的X轴伺服马达34，在床鞍16上安装了与滚珠丝杠32卡合的螺母(未图示)。另外，在立柱14的上端形成了倾斜面14a。倾斜面14a相对于X轴平行地从机床10的前面侧向背面侧向斜上方延伸。倾斜面14a的角度，例如能相对于水平面(XY平面)做成45°。在床鞍16的前面上，在作为铅直方向的Z轴方向(在图1、2中为上下方向)延伸设置了一对Z轴导轨36，在Z轴滑块18上安装了可在该Z轴导轨36上滑动的导向块38。在床鞍16上，作为沿Z轴导轨36往复驱动Z轴滑块18的Z轴进给装置，设置了在Z轴方向延伸设置的滚珠丝杠40和与该滚珠丝杠40的一端连结的Z轴伺服马达44，在Z轴滑块18上，安装了与滚珠丝杠40卡合的螺母(在图1中，图示了安装该螺母的托架42)。在Z轴滑块18的下端部，由轴承50以倾斜轴线Oc为中心可旋转地支承C轴旋回轴20。倾斜轴线Oc，相对于X轴垂直地从机床10的前面侧向背面侧向斜上方相对于倾斜面14a大致平行地延伸。倾斜轴线Oc和倾斜面14a只要向相同的方向倾斜即可，但接近平行是更有效的。另外，Z轴滑块18作为对C轴旋回轴20进行旋转驱动的C轴进给装置或者第二旋转进给轴装置内置了C轴伺服马达52。在C轴旋回轴20的正面侧的前端部，形成了相对于倾斜轴线Oc平行地延伸的左右一对的臂部20a、20b。另外，C轴旋回轴20以倾斜轴线Oc为中心在规定的角度范围内，例如以C轴进给装置的原点为中心在±60°的旋转角度范围内可以旋转。主轴头22可绕主轴轴线Os旋转地支承主轴24，在该主轴24的前端部安装刀具T。在C轴旋回轴20的左右一对的臂部20a、20b之间配设主轴头22。主轴头22由形成在两侧部的A轴旋回轴22a、22b以相对于倾斜轴线Oc垂直的作为第一旋转轴线的旋转轴线Oa为中心可在A轴方向旋转地支承在主轴头支承部60的C轴旋回轴20的臂部20a、20b。作为A轴进给装置或者第一旋转进给轴装置，在臂部20a、20b的一方(在本实施方式中为臂部20a)装入了与A轴旋回轴22a、22b的一方(在本实施方式中为A轴旋回轴22a)结合的A轴伺服马达21。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机床，其具有控制刀具的姿势的2个旋转进给轴和相对于刀具相对地移动工件的位置的直线进给轴，其特征在于，具备/n将刀具安装在前端部的主轴；/n可绕主轴旋转轴线旋转地支承上述主轴的主轴头；/n可绕相对于上述主轴旋转轴线垂直地延伸的第一轴线旋转地支承上述主轴头的主轴头支承部；/n设置在上述主轴头支承部，绕上述第一轴线旋转进给上述主轴头的第一旋转进给轴装置；/n可绕相对于上述第一轴线垂直且相对于铅直方向以规定的倾斜角交叉的第二轴线旋转地支承上述主轴头支承部的床鞍；/n设置在上述床鞍上，绕上述第二旋转轴线旋转进给上述主轴头支承部的第二旋转进给轴装置；和/n以上述主轴旋转轴线不与上述第二轴线平行或者一致的方式限制上述第一旋转进给轴装置的旋转进给范围的限制组件。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种机床，其具有控制刀具的姿势的2个旋转进给轴和相对于刀具相对地移动工件的位置的直线进给轴，其特征在于，具备
将刀具安装在前端部的主轴；
可绕主轴旋转轴线旋转地支承上述主轴的主轴头；
可绕相对于上述主轴旋转轴线垂直地延伸的第一轴线旋转地支承上述主轴头的主轴头支承部；
设置在上述主轴头支承部，绕上述第一轴线旋转进给上述主轴头的第一旋转进给轴装置；
可绕相对于上述第一轴线垂直且相对于铅直方向以规定的倾斜角交叉的第二轴线旋转地支承上述主轴头支承部的床鞍；
设置在上述床鞍上，绕上述第二旋转轴线旋转进给上述主轴头支承部的第二旋转进给轴装置；和
以上述主轴旋转轴线不与上述第二轴线平行或者一致的方式限制上述第一旋转进给轴装置的旋转进给范围的限制组件。


2.如权利要求1记载的机床，其特征在于，
上述限制组件以...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥维玖马，
申请(专利权)人：株式会社牧野铣床制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP