专利名称：工作机械以及内径加工方法
技术领域：
本发明涉及对工件进行内径加工的工作机械以及该工作机械中的内径加工方法。
技术背景
以往，在具备具有能够安装立铣刀等旋转工具的旋转轴的刀架的工作机械中，将 内径加工用的工具安装于刀架对工件进行内径加工。此时，工件的一端由主轴箱支承，另一 端由尾座(或者第二主轴箱)支承，刀架设置在主轴箱和尾座之间(例如专利文献1)。并 且，刀架以刀架的旋转轴的轴线与支承工件的主轴的轴线平行的姿态被固定。
进而，如图2所示，当在这种车床31中进行内径加工时，使尾座36向从主轴箱34 离开的方向退避，另一方面，将内径加工用的工具32安装于刀架33(此时，工具32的轴线 Ll与刀架33的旋转轴的轴线L2平行，并且刀架33的轴线L2 (工具的轴线Li)与工件W的 轴线(主轴的轴线)C平行)，并使刀架33或者主轴箱34沿轴向进给，从而进行加工。另 外，符号35是卡盘，该卡盘35设置于主轴箱34，用于把持工件W并绕主轴轴线旋转。
专利文献1 日本特开平9-253902号公报
但是，在上述现有的工作机械(车床31)中，当使尾座36退避时，需要退避工件W 的长度加上工具32以及刀架33的长度以上的距离，因此，需要使尾座36的滑动距离大，存 在装置大型化的问题。并且，根据工件W的形状、工具32的种类的不同，为了防止刀架33 与尾座36干涉，有时不得不使尾座36退避至更加远离主轴箱34的位置，期望改善这种情 况。发明内容
因此，本发明就是鉴于上述问题而做出的，想要提供一种能够避免刀架与支承构 件等的干涉、能够实现装置的小型化的工作机械以及内径加工方法。
为了达成上述目的，本发明中的第一方面所记载的发明涉及一种工作机械，所述 工作机械具备支承构件，所述支承构件将工件支承为能够绕第一轴线旋转；和刀架，所述 刀架具有旋转轴，该旋转轴用于将旋转工具安装成能够绕第二轴线旋转，能够将用于对所 述工件进行内径加工的内径加工用工具安装于所述旋转轴，所述工作机械的特征在于，所 述刀架能够绕与所述第一轴线成直角的轴线回转，并且，所述内径加工用工具由工具保持 器部和刃部构成，所述工具保持器部安装于所述旋转轴，所述刃部相对于所述工具保持器 部的轴线倾斜预定角度，使所述刀架回转，在使所述刀架相对于所述第一轴线倾斜预定角 度的倾斜姿态下进行加工。
并且，为了达成上述目的，本发明中的第二方面所记载的发明涉及一种内径加工 方法，所述内径加工方法是利用如下的工作机械进行的内径加工方法，所述工作机械具备 支承构件，所述支承构件将工件支承为能够绕第一轴线旋转；和刀架，所述刀架具有用于将 旋转工具安装成能够绕第二轴线旋转的旋转轴，并且所述刀架能够绕与所述第一轴线成直 角的轴线回转，在所述旋转轴安装有用于对所述工件进行内径加工的内径加工用工具，所述内径加工用的工具由安装于所述旋转轴的工具保持器部和相对于所述工具保持器部的 轴线倾斜预定角度的刃部构成，一边使支承所述工件的支承构件以及/或者所述刀架进给 一边对所述工件进行内径加工，所述内径加工方法的特征在于，使所述刀架回转而成为相 对于所述第一轴线倾斜预定角度的倾斜姿态，在使所述刀架成为该倾斜姿态的状态下使支 承所述工件的支承构件以及/或者所述刀架进给。
第三方面所记载的发明的特征在于，在第二方面所记载的发明的基础上，使所述 刀架倾斜成所述刃部的方向与所述第一轴线平行。
根据本发明，由于刀架能够绕与作为工件的旋转轴的第一轴线成直角的轴线回 转，并以刀架相对于第一轴线倾斜预定角度的倾斜姿态进行加工，因此，在对置地设置有一 对支承构件的情况下，能够使不支承工件的支承构件的退避位置比以往接近支承工件的支 承构件侧，因此能够使支承构件的滑动距离小，进而能够实现工作机械的小型化。并且，即 便是在仅设置有1个支承构件的情况下，也能够通过使刀架倾斜而避免刀架与工作机械的 壁部、罩等构成要素的干涉，因此能够使工作机械小型化。
并且，如果根据工具的种类、工件的形状对刀架的倾斜角度进行适当调整，则即便 是复杂的加工面也能够进行精加工，并且，通过使刀架回转，能够使用旋转轴方向的长度比 以往的工具的旋转轴方向的长度长的类型的工具，富于通用性。进一步，根据工件的形状、 大小等的不同，在刀架会与另一方的支承构件干涉的情况下，通过使刀架进一步回转而使 刀架倾斜，不用使另一方的支承构件进一步退避就能够进行应对，进而能够实现装置的小 型化、能够提高通用性。
此外，由于使工具的刃部相对于工具保持器部的轴线倾斜预定角度，因此，在内径 加工时，即便使刀架大幅倾斜，也能够避免刃部与工件之间的干涉使刃部到达工件的深处 (即进行孔的深加工)，并且，通过使刃部的方向与第一轴线平行，能够最显著地发挥该效: O
图1是示出作为本实施方式的车床的说明图。
图2是示出现有的车床的说明图。
标号说明
1 车床；2 主轴箱(支承构件)；3 尾座(支承构件)；4 刀架；5 卡盘；6 工具； 6a 刃部；7 工具保持器；Ll 刃部的轴线；L2 刀架的轴线；C 主轴的轴线。
具体实施方式
以下，根据附图对作为本发明的一个实施方式的工作机械进行详细说明。
作为工作机械的一个实施方式的车床1具备对置配置的主轴箱2和尾座3、以及设 置在主轴箱2和尾座3之间的刀架4。在主轴箱2的与尾座3侧对置的面设置有把持工件 W的卡盘5，该卡盘5能够绕作为主轴轴线(此处为与水平轴平行)的C轴旋转。并且，主 轴箱2和尾座3能够在未图示的驱动机构的作用下朝与C轴平行的方向、即彼此接近/离 开的方向滑动。
另一方面，刀架4能够绕与C轴成直角且与铅直轴正交的B轴回转，且能够分度成刀架4的旋转轴的轴线L2相对于包含C轴的水平面以任意的角度倾斜的倾斜姿态。并且， 与以往同样，在刀架4设置有能够安装旋转工具的旋转轴，用于对工件W实施内径加工的工 具6能够安装于该旋转轴。工具6由安装于刀架4的工具保持器7和从工具保持器突出的 刃部6a构成，该刃部的轴线Ll (突出方向)与工具保持器7的轴线并不一致，在本实施方 式中，刃部6a的轴线Ll相对于工具保持器7的轴线(与刀架4的轴线L2相同)倾斜预定 角度(此处为角度α)。另外，与主轴箱2同样，刀架4也能够沿与C轴平行的方向滑动。 并且，包括刀架4，主轴箱2、尾座3的各种动作都由未图示的控制装置控制。
此处，对利用上述车床1进行的工件W的内径加工进行说明。
首先，将工件W把持于主轴箱2的卡盘5，并使尾座3朝离开主轴箱2的方向退避。 接着，将工具6设置于刀架4，并使刀架4绕B轴回转直到倾斜角度为角度α，成为刃部6a 的轴线Ll与主轴轴线(C轴)平行的倾斜姿态。进而，在使工件W绕C轴旋转且使刀架4 为倾斜姿态的状态下，使刀架4或者主轴箱2沿与C轴平行的方向进给，从而进行工件W的 内径加工。
另外，根据工具6的种类、工件W的形状等的不同，并非必须使刃部6a的轴线与主 轴轴线(C轴)平行，也可以使刀架4回转分度至刃部6a的轴线Ll与主轴轴线(C轴)交 叉的倾斜姿态(即与上述倾斜角度不同的倾斜角度)并进行加工。并且，根据工件W的形 状、大小等的不同，在刀架4会与尾座3干涉的情况下，如果使刀架4朝角度α变大的方向 进一步回转、并将安装于刀架4的工具更换成能够以该回转角度对工件W进行加工的工具， 则即便不使尾座3进一步退避也能够应对。另一方面，在对工件W进行外径加工的情况下， 与现有的普通的车床同样，在将工件W的一端支承于主轴箱2、将工件W的另一端支承于尾 座3之后，使安装有外径加工用工具的刀架4接近工件W的外周面，一边使刀架4或者主轴 箱2进给一边对工件W的外周面进行加工。
以上，根据车床1，将刀架4形成为能够绕与C轴成直角且与铅直轴正交的B轴回 转，且能够分度成刀架4的轴线L2相对于包含C轴的水平面以任意的角度倾斜的倾斜姿 态。因此，通过使刀架4成为倾斜姿态并进行加工，能够使尾座3的退避位置为比以往接近 主轴箱2侧的位置，因此，能够使尾座3的滑动距离小，进而能够实现车床1的小型化。
并且，能够根据工具6的种类、工件W的形状适当地调整刀架4的倾斜角度，即便 是复杂的加工面也能够进行精加工，并且，通过使刀架4回转，能够使用C轴方向的长度比 以往的工具的C轴方向的长度长的类型的工具，富于通用性。
进一步，根据工件W的形状、大小等的不同，在刀架4会与尾座3干涉的情况下，通 过使刀架4朝角度α变大的方向进一步回转、并将安装于刀架4的工具更换成能够以该回 转角度对工件W进行加工的工具，则不用使尾座3进一步退避就能够进行应对，进而能够实 现装置的小型化、能够提高通用性。
另外，本发明的工作机械以及内径加工方法并不受上述实施方式的形态的任何限 定，能够在不脱离本发明的主旨的范围内根据需要对与主轴箱、尾座、刀架相关的结构或者 与加工控制相关的结构进行适当变更。
例如，对于代替尾座而设置具备卡盘的第二主轴箱、在进行外径加工的时候利用 卡盘把持工件的两端的工作机械也能够应用本发明，在这种工作机械中，在进行内径加工 的时候，也可以利用第二主轴箱支承工件W，而使第一主轴箱退避。进一步，对于不具备尾座、仅具备主轴箱的工作机械也能够应用本发明，通过使刀架倾斜，能够避免刀架与工作机 械的壁部、罩等构成要素之间的干涉，能够小型化。另外，在上述实施方式中形成为对工件 的外周面和内周面双方进行加工的工作机械，但是，即便是仅进行内径加工的工作机械也 不存在任何问题。
并且，也可以将刀架形成为能够安装多个工具、并通过向与B轴不同的方向回转 而对所使用的工具进行分度的转塔式刀架。
进一步，在上述实施方式中形成为一边使主轴箱或者刀架的某一方进给一边对工 件进行加工的结构，但是，当然也可以形成为一边使主轴箱侧、即支承工件的一侧与刀架侧 双方进给一边对工件进行加工的结构。
此外，主轴轴线并非必须水平，使刀架倾斜的方向也相对于水平面不存在任何限 定，只要刀架至少能够绕与工件的旋转轴成直角的轴回转并倾斜即可，其回转方向能够根 据工作机械的形状、支承构件的数量、位置等进行设计变更。
权利要求
1.一种工作机械，所述工作机械具备支承构件，所述支承构件将工件支承为能够绕 第一轴线旋转；和刀架，所述刀架具有旋转轴，该旋转轴用于将旋转工具安装成能够绕第二 轴线旋转，能够将用于对所述工件进行内径加工的内径加工用工具安装于所述旋转轴，所述工作机械的特征在于，所述刀架能够绕与所述第一轴线成直角的轴线回转，并且，所述内径加工用工具由工 具保持器部和刃部构成，所述工具保持器部安装于所述旋转轴，所述刃部相对于所述工具 保持器部的轴线倾斜预定角度，使所述刀架回转，在使所述刀架相对于所述第一轴线倾斜预定角度的倾斜姿态下进行加工。
2.一种内径加工方法，所述内径加工方法是利用如下的工作机械进行的内径加工方 法，所述工作机械具备支承构件，所述支承构件将工件支承为能够绕第一轴线旋转；和刀 架，所述刀架具有用于将旋转工具安装成能够绕第二轴线旋转的旋转轴，并且所述刀架能 够绕与所述第一轴线成直角的轴线回转，在所述旋转轴安装有用于对所述工件进行内径加 工的内径加工用工具，所述内径加工用的工具由安装于所述旋转轴的工具保持器部和相对 于所述工具保持器部的轴线倾斜预定角度的刃部构成，一边使支承所述工件的支承构件以 及/或者所述刀架进给一边对所述工件进行内径加工，所述内径加工方法的特征在于，使所述刀架回转而成为相对于所述第一轴线倾斜预定角度的倾斜姿态，在使所述刀架 成为该倾斜姿态的状态下使支承所述工件的支承构件以及/或者所述刀架进给。
3.根据权利要求2所述的内径加工方法，其特征在于， 使所述刀架倾斜成所述刃部的方向与所述第一轴线平行。
全文摘要
本发明提供一种能够避免刀架与尾座等的干涉、能够实现装置的小型化的工作机械以及内径加工方法。在车床(1)中，刀架(4)能够绕相对于C轴成直角且与铅直轴正交的B轴回转，刀架(4)能够分度至刀架(4)的轴线相对于包含C轴的水平面倾斜任意角度的倾斜姿态。因此，通过使刀架(4)成为倾斜姿态并进行加工，能够使尾座(3)的退避位置为比以往接近主轴箱(2)侧的位置，因此，能够使尾座(3)的滑动距离小，进而能够实现车床(1)的小型化。
文档编号B23B21/00GK102029404SQ20101050212
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月30日 优先权日2009年10月2日
发明者石冈克久 申请人:大隈株式会社