[实用新型]机床和刀具保持装置

说明书

技术领域

本实用新型总地涉及机床和刀具保持装置(tool holder)。更具体地，本实用新型涉及具有使用固定刀具的车削功能(turning function)及使用旋转刀具的铣削功能的机床，并且涉及在这样的机床中使用的刀具保持装置。

背景技术

在传统的机床领域中，例如，日本实用新型No.62-104833公开了一种机床中的刀头保持装置(tool bit holder)用的定位装置，该定位装置用以精确地设定切削刀具的位置(专利文件1)。

作为专利文件1中公开的刀头保持装置用的定位装置，研究了例如车削加工中心的主轴头。主轴头包括支承套和可旋转地支承于支承套中的主轴。主轴是中空的。穿经(drawing in)刀头保持装置的主接合部的主卡盘以可缩进的方式安装于主轴的中央孔。在支承套中形成四个孔。具有类似于主卡盘构造的、用于穿经刀头保持装置的副接合部的副卡盘安装于各孔。

作为安装在机床上的自动换刀装置(ATC)，已知用于将安装到主轴的刀具保持装置换成另一刀具保持装置的装置，其使用在任一端设置夹持器的双臂，即所谓的双臂法(scheme)。因为安装到主轴的刀具保持装置和处于备用状态的另一刀具保持装置通过双臂的一系列旋转和滑动运动被同时替换，所以双臂法的自动换刀装置能够在短时间内完成换刀操作。

在前述专利文件1中公开的刀头保持装置用的定位装置中，不仅借助于主接合部和主卡盘实现主轴与刀头保持装置的联结，而且借助于多个副接合部和副卡盘实现支承套与刀头保持装置的联结，满足了刀头保持装置与主轴箱牢固联结以承受大的切削力的需要。

在专利文件1中公开的刀头保持装置用的定位装置中，副接合部设置于形成为方形的刀头保持装置的四个角。副卡盘设置于与相关的副接合部对应的位置。在双臂法的自动换刀装置被应用于包括这样的刀头保持装置的定位装置的机床的情况下，在换刀操作过程中，与旋转运动相关地在支承套的端面上方移动的双臂将与副接合部和副卡盘之间的联结部发生干涉。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够获得足以承受车削加工过程中所施加的负载的夹持力并且允许在短时间内换刀的机床，以及提供一种在这样的机床中使用的刀具保持装置。

根据本实用新型的机床具有使用固定刀具的车削功能和使用旋转刀具的铣削功能。该机床包括：主轴，其能够旋转；壳体构件，其以使所述主轴能够旋转的方式支承主轴；主夹具，其设置于主轴，在固定刀具和旋转刀具的固定过程中夹紧刀具保持装置；副夹具，其设置于壳体构件，在固定刀具的固定过程中与主夹具一起夹紧刀具保持装置；以及臂构件，其包括能够抓持刀具保持装置的第一夹持器和第二夹持器，臂构件通过绕配置于第一夹持器和第二夹持器之间的中央位置的中心轴线的旋转以及沿中心轴线的方向的滑动，而将安装到主轴并且被第一夹持器抓持的刀具保持装置更换成被第二夹持器抓持的另一刀具保持装置，副夹具被配置在不与在更换刀具保持装置的过程中移动的臂构件干涉的位置。

根据如上所述构造的机床，在固定刀具的固定过程中，不仅通过设置于旋转侧的主轴处的主夹具而且通过设置于主轴支承侧的壳体构件处的副夹具来夹紧刀具保持装置。因此，即使在使用固定刀具的车削加工过程中过大的负载作用在刀具上，也能够通过足以承受该负载的夹紧力保持刀具保持装置。另外，通过将副夹具配置在不与在更换刀具保持装置的过程中移动的臂构件干涉的位置，能够通过所谓的双臂法更换刀具保持装置，即，能够通过臂构件的一系列的旋转和滑动运动将安装到主轴的刀具保持装置替换成另一刀具保持装置。因此，能够缩短换刀所需的时间。

当从主轴的旋转轴线的方向观察时，在壳体构件的上方存在臂构件在更换刀具保持装置的过程中旋转的旋转区域。优选地，副夹具配置在该旋转区域外侧的位置。通过如上所述构造的机床，能够避免在该旋转区域内旋转的臂构件与副夹具之间的干涉。

更优选地，副夹具相对于主轴的旋转轴线被配置在与臂构件的旋转中心相反的一侧。通过如上所述构造的机床，能够避免配置在主轴的旋转轴线的一侧的臂构件与配置在另一侧的副夹具之间的干涉。

更优选地，副夹具包括装配部。该装配部形成有锥面，该锥面的直径沿着刀具保持装置的缩回方向变化。夹紧过程中，在锥面形成面接触的状态下装配部与刀具保持装置装配在一起。通过如上所述构造的机床，在副夹具处设置形成有锥面的装配部允许在安装部处接收车削加工过程中施加的负载。因此，能够防止车削加工过程中过大的负载作用于主轴。