本发明涉及防止可换工作头式机床上切削液的任何侵害的设备,尤其是针对于上述机床上防止切削液进入用以嵌入并支承工作头上的轴的轴套的设备。 至于这种机床,迄今已知的有这样一种型式的,例如在未经审查的日本专利申请出版物昭53-115992中所公开的,这种机床装有一个相对于工件卡盘要前后移动的驱动装置,同时,在驱动装置周围装有一个包括前面的可移动轨道和后面的固定轨道的环形轨道,并且,复数工作头都可转动地装在环形轨道上,使因此可以选择所需要的工作头定位在可移动轨道上,这样,通过驱动装置的前移,选定的工作头随着与驱动装置处于接合状态的可移动轨道一起向工件卡盘前移,于是,装在工作头上刀具轴前端的刀具就对工件卡盘上的工件进行预定的加工。
为了防止切削液、切屑或类似的东西从轴前部周围的插入间隙侵入工作头上用以嵌入并支承轴的轴套,在轴套前端的内周使用一个密封件,这种设备至今为止已是很平常的了。
但是,这种型式的设备在下列情况下还是不方便的,如果密封件的密封性能因磨损或变质而降低,那么切削液能够侵入轴套的现象就会经常发生,尤其是在使用精密滚珠(FB)轴时,轴正在高速旋转,而切削液则在高压下喷向刀具,这种时刻就使得切削液很容易侵入轴套,相应地,套上易磨损部分的润滑油也就被侵入的切削液溶解掉,导致润滑功能降低,结果很容易引起卡机或类似的问题发生。
另外,当工作头从它与驱动装置件的结合分离开并在固定轨道上准备着等待下一个操作时,以前粘在上面的和残留在轴套前端附近处的切削液被吸入套内的情况也时有发生,这是由于冷却引起套内部压力降低所致。
这项发明的目的在于提供一种设备,该设备能够消除上述问题,并且不仅能防止工作当中切削液进入轴套的侵害,而且可以防止等候时切削液的向内吸入。
为了达到以上目的,按照这项发明,在可换刀头式机床上装有一个相对于工件卡盘可前后移动的驱动装置件,通过驱动装置的前移,被选定在驱动装置件前方位置的工作头可以与之接合并进一步同工件卡盘前移,卡盘上的工件就可以由工作头上的刀具轴前端的刀具进行加工,本发明的特征在于,工作头上装有一个储箱,这个储箱是用来存储压缩空气或诸如此类的压缩流体的,压缩流体通过管道与工作头上嵌入并支承轴的轴套连接起来,这样,从箱中排出的压缩流体就可以通过套内部从套前端的轴周围的插入间隙向前喷出。另外,驱动部件上开有与压缩流体源相连的供应孔,工作头上开有连接孔,而这个连接孔的设置使得在工作头与驱动部件接合时刚好连接供应孔,这样,从连接孔排出的压缩流体就可以流进储箱。
这样,根据这项发明,可以进行如下所述的操作。也就是说,当工件被工作头加工时,压缩流体就通过驱动装置件上的供应孔和工作头上的连接孔向装在工作头上的储箱输送,同时,压缩流体通过储箱向工作头上的轴套输送并从轴套前端刀具轴周围的插入间隙向前喷出,从而任何切削液进入轴套的侵害都被防止了。即使是工作头从它与驱动装置接合的状态分离并准备下一个工作时,储存在储箱里的压缩流体仍然输向轴套,从而任何切削液进入轴套或由于轴套内的压力降低引起的切削液进入轴套的侵害也都被防止了。
这项发明的具体实施例可参考附图来加以说明。
参考图1、2,数字1表示一个机器底座,数字2表示安装在底座前面的工件卡盘,驱动装置6中有一个驱动马达5通过滑动台4安装在机器底座1上,这个滑动台是可以通过油压缸3前后移动的。一对上下环形轨道9、9各自包括前面的可移动轨道7和固定在机器底座1上的后面的固定轨道8,环形轨道9环绕安装在驱动装置6的后退位置。另外,复数工作头10安装在环形轨道9、9上,并且通过它上面的附件11沿着环形轨道9、9可移动地排列,这样,可在驱动装置6前面的位置上,即在可移动轨道7、7上选用任何理想的工作头,通过驱动装置6从其后退位置的向前移动,选定的工作头10与之联接起来并与可移动轨道7、7一起进一步前移,对工件卡盘2上的工件进行预定的加工,可移动轨道7、7固定在支架7a上,支架7a的前部由驱动装置6通过缸12可前后移动地支承,这样,当驱动装置6从其后位置前移时,在第一个位置上的可移动轨道7、7就给出一个相对于驱动装置6的预定行程的后移动作,从而安装在工作头10后面如图4所示的一个动力连接器13和复数个销14就可以分别装在马达输出轴5a上和装在驱动装置6前表面上的复数个联接部件15中,由此,工作头10即可与驱动装置6如图2所示联接在一起。
这里每一个工作头10上都装有复数刀具轴17,这些刀具轴穿过并支持在各自的轴承套16上,而轴承套16则是装在工作头10前表面并从该处突出的,这样,通过工作头10与驱动装置6的联接,每个轴17就可以通过一个内部的连接着上述动力连接器13的传动机构转动,由此,工件上的预定加工便可通过每个轴17前端的刀具17a进行。
图3所示是工作头10处于图1中可移动轨道7、7上的位置。这个工作头10装上了由4个精密滚珠〔FB(Fine Balling)〕轴组成的刀具轴,它的详细结构如图5所示,换句话说,各个轴17插入精密轴承18并由该精密轴承支承在从工作头10的前表面整体突出的各个管形轴承套16当中,用于迷宫式密封的环形件16a固定在套16的前端,防尘圈19也安装在那里。
根据这项发明的性能特征,工作头10上装有用于压缩流体,例如压缩空气的储箱20,压缩空气通过管道连接到那些套16的内部,从套16前端刀具轴17周围的插入间隙21向前喷出。另外,连接到空气源(没有表示出)的供应孔22开在驱动装置6上,连接孔23开在工作头10上,这个孔在工作头10与驱动装置6联接时与供应孔22连通,这样,来自连接孔23的压缩空气即可流入储箱20。
更详细一点看,在图示的例子中,有一个空气喷射孔开在驱动装置6前表面上的连接部分15上,用于在互相连接时防止外来物粘附于连接部分15并嵌入连接部分15和销14之间,它也用作供应孔22,任何一个或多个所需要的工作头10后表面上的上述销14装有连接孔23,连接联接孔23的管道25连着工作头10上面的储箱20一端的入口侧的检测阀门24,管道27连着储箱20另一端的出口侧的调节阀门26,也连着流速控制阀门28,每个连着阀门28的分管道29连着在各个套16前部的各个对应的环形件16a,这样,压缩空气即可从上述间隙21通过装在环形件16a上的防尘圈19周围形成的空隙16b向前喷出。
储箱20具有以下存储功能,其内压由它入口侧的调节阀30调节,保持在5-6Kg/Cm2的预定压力,其输出压由它出口侧的调节阀门26调整到约0.2-2.0Kg/Cm2,另外,供应到各套16的供气量可由与刀具轴17的直径和转速相应的流速控制阀28控制。
以上说明是关于在选用具有精密滚珠(FB)轴的工作头10上面安装储箱的。然而,图例中的储箱20也可以类似地安装于其余各工作头10上,如图3所示。
其次,上述实例的操作解释如下:
由于驱动装置6的前移,选定在可移动轨道7上的工作头10与之接合并被进一步前移的驱动装置6推向工件卡盘2去加工工件卡盘2上的工件,这时,装在工作头10上的各个轴套16都从开在驱动装置6上的供应孔22通过在该处连接的工作头10上的连接孔23和储箱20被供以压缩空气,压缩空气又通过各个安装在轴套16前端的刀具轴17周围的插入间隙21向前喷出,这样就可以防止喷向刀具轴17前端刀具17a处的切削液侵入轴套16,因此,即使防尘圈19产生磨损或变质,也不会发生因切削液侵入精密轴承座18或其他部位而引起润滑液溶解所造成的麻烦。另外,在这个操作过程中,储箱20里始终充满了压缩空气,当工作头10从它与驱动装置6的接合分离时和在固定轨道8上准备下一个操作时,从储箱20里排出的压缩空气以几乎与上面完全相同的方式输送到各个轴套16,它可以防止以前粘上并残留在接近各个套16前端部位上的切削液因轴套16的内压降低而被吸入套16。
根据这项发明,储箱安装在工作头上,而且之所以这样安排,在于使压缩流体任何时候都从轴套前端刀具轴周围的插入间隙向前喷出,无论是正在加工工件时还是工作头准备等待时都是如此,这样就能够确实防止切削液进入轴套的侵害,而且,因润滑液溶解所造成的刀具轴支承部卡住一类的常见麻烦也不会发生。
图1,带有这种发明设备实施例的可更换工作头式机床的透视图;
图2,图1中的机床的重要部位的侧剖视图;
图3、4,分别为图1中的机床的工作头的前后透视图;
图5,为图1中的机床的主轴套部分的放大的剖视图。