[发明专利]机床用的加工用头

说明书

技术领域

本发明涉及一种机床用的加工用头，更详细地，涉及使用于5轴加工机(同时可控制5轴的加工机)或多面加工机等的复合加工机(机床)的具备转位机构的加工用头。

背景技术

图7，作为上述复合加工机的一例，表示龙门铣床1。这种龙门铣床1，包括：在床4上付设的左右圆柱2、2；在圆柱2、2上朝上下方向(Z轴方向)移动的横轨6；在横轨6上朝左右方向(Y轴方向)水平移动的床鞍7；在床鞍7上朝Z轴方向移动的随机存取存储器8；在床4上朝前后方向(X轴方向)移动的工作台5。而且，在随机存取存储器8安装有，包含具备安装工具的主轴的主轴单元20的加工用头10。

上述龙门铣床1，在加工工件时，通过根据提前设定的程序的数值控制，使上述工作台5、横轨6、床鞍7及随机存取存储器8移动的同时，加工用头10进行主轴单元20的角度位置的转位。由此，在上述机床，对于工件的各加工面能以最佳角度加工工具，从而，可以进行复杂形状的工件的切削加工等。

为此，上述加工用头具备，为了将主轴单元的角度位置转位的转位机构。并且，作为此转位机构的驱动手段，其电机定子及电机转子配置在加工用头10的壳体内，公知的有，转子采用与支撑主轴单元的支撑轴连接的直接驱动型的驱动电机(以下，称为「DD电机」)的加工用头(例如，专利文献1)。而且，在这样的加工用头，一般支撑上述主轴单元的支撑轴在加工用头的壳体内由轴承旋转自如地被支撑着。

并且，在支撑如上述的主轴单元的加工用头，为了对主轴单元供给加工用的流体(以下，简称为「流体」)，即使主轴单元及支撑轴被旋转驱动，也有采用保持流体流路的连通状态的旋转接头的情况。顺便，供给到此主轴单元20的流体，例如为：用于冷却以高速旋转的DD电机33或主轴21的冷却用油；为了防止切粉向主轴单元20(主轴21的旋转部分)侵入的密封用空气；在加工时，用于冷却旋转工具等的冷却用水等。

然而，在上述专利文献1所述的加工用头，用于将支撑主轴单元的支撑轴(驱动轴)旋转自如地支撑的轴承配置于在支撑轴的轴线方向的上述DD电机的存在范围的外侧。其结果，关于加工用头的支撑轴的轴线方向的尺寸增大，而加工用头成为大型化。

若加工用头为大型化，例如，上述龙门铣床的情况，为了确保其移动领域，机床本身不得不为大型化或在机床上的工作空间受限制。并且，伴随大型化的重量的增加，不能顺利地进行加工用头的移动，而对工作性导致坏影响，或由加工用头的重量横梁弯曲，为使加工精度下降的原因。

【专利文献1】日本专利公开平2-116437号公报

发明内容

因此，本发明的课题是提供一种，在于具备转位机构的机床用加工用头，不必大型化其加工用头本身，而能得到高加工精度的构成。

根据上述课题，本发明的前提是具备：包含安装工具的主轴的主轴单元和；为支撑该主轴单元的支撑头，包含以至少与上述主轴的旋转轴线直交的轴线为中心旋转主轴单元，而转位其角度位置的转位机构的支撑头。

而且，在本发明，其特征在于，上述转位机构，具备：固定于主轴单元的同时，通过轴承在支撑头的壳体内旋转自如地支撑的支撑轴；由在支撑头的壳体内被同轴配置在支撑轴周围，围绕支撑轴的电机转子及电机定子而成的驱动电机；与上述轴承及驱动电机被同轴配置的旋转接头，上述轴承配置在支撑轴的轴线方向的驱动电机存在范围内，上述旋转接头配置在驱动电机的半径方向内侧。

并且，在本发明，上述轴承配置在驱动电机的电机转子的半径方向内侧的也可以，还有，上述旋转接头配置在上述轴承的半径方向内侧的也可以。

根据由上述本发明的机床用的加工用头，用于旋转自如地支撑上述支撑轴的轴承，设置在支撑轴的轴线方向的上述DD电机存在的范围内，而且，上述旋转接头，由于采用了配置在DD电机的电机转子的半径方向内侧的构成，因此，能够避免在加工用头的支撑轴的轴线方向的尺寸增大，而加工用头本身成为大型化的现象，且能够有效地防止机床的大型化或加工精度的下降。

附图说明

图1表示在于本发明的加工用头的支撑头的一实施方式的正面部分截面图。

图2表示在于本发明的加工用头的支撑头的一实施方式的侧面图。

图3表示本发明的加工用头的一实施方式的正面部分截面图。

图4A及图4B表示在于上述实施方式的支撑头的变形例的部分截面图。

图5A及图5B表示在于上述实施方式的支撑头的变形例的部分截面图。

图6表示在于本发明的加工用头的支撑头的其他实施方式的正面部分截面图。

图7表示适用本发明的加工用头的机床的一例的斜视图。

具体实施方式