[发明专利]机床

说明书

技术领域

本发明涉及一种机床。具体而言涉及一种使主轴头在ATC区域内移动来对安装在主轴上的刀具进行更换的机床。

背景技术

机床在进行自动换刀时预先执行主轴定向动作。机床需要使主轴停止在能够执行换刀的旋转角度位置。主轴定向动作是将主轴定位在能够执行换刀的旋转角度位置的动作。机床在换刀时同时进行主轴头向Z轴原点上升的动作和主轴定向动作。Z轴原点是Z轴的机械原点。机床在主轴定向动作结束后开始使主轴头向Z轴原点上升的动作减速。之后，机床开始进行主轴头向ATC原点上升的动作。ATC原点是主轴头的换刀位置。主轴头向ATC原点上升的动作在主轴定向动作未完成的状态下是不能够开始的。因此，当主轴转速较大时或主轴头向Z轴原点上升的距离较小时，有时即使在主轴头向Z轴原点上升的动作结束的状态下，主轴定向动作也未完成。主轴头向ATC原点上升的动作在等待主轴定向动作完成后再开始进行。因此，换刀所需的时间延长。

例如日本特许公开2006年272473号公报公开了一种能够改变主轴头在ATC区域内移动时的移动速度的机床。主轴头在加工区域内移动之后，在ATC区域内移动到ATC原点并停止。之后，主轴头从ATC原点在ATC区域内移动，之后在加工区域内移动。ATC区域是指从Z轴原点到ATC原点的范围。加工区域是指从工作台上表面到Z轴原点的范围。

换刀结束后，主轴头从ATC原点下降至Z轴原点。主轴头从ATC原点移动至Z轴原点的速度多与主轴头从Z轴原点上升至ATC原点的速度相同。因此，不能够缩短换刀时间。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够缩短换刀时间而提高加工生产率的机床。

技术方案1的机床具有主轴头、主轴、换刀装置、主轴头移动机构、控制部。主轴头能够在用于进行被加工件的加工的加工区域与用于进行换刀的ATC区域之间移动。主轴头以能够使主轴旋转的方式支承主轴。通过主轴和主轴头在ATC区域移动，从而换刀装置对安装在主轴上的刀具进行更换。主轴头移动机构使主轴和主轴头向主轴的轴向移动。控制部控制主轴头移动机构。控制部控制主轴头移动机构以使得主轴与主轴头以第一速度从被加工件的加工位置移动至机械原点、以第二速度从机械原点移动至ATC原点、在刀库旋转停止后以第三速度从ATC原点移动至机械原点。ATC原点是在ATC区域能够供刀库旋转的位置。第二速度比第一速度慢。第三速度为第二速度以上且第一速度以下。因此，机床能够缩短换刀时间而不会对机械各个部分施加负担。

在技术方案2的机床中，控制部根据更换后的刀具的重量确定第三速度。因此，机床能够根据刀具的重量缩短换刀时间而不会对机械各个部分施加负担。

在技术方案3的机床中，控制部在更换后的刀具的重量为第一规定值以下时，将第三速度确定为与第一速度相同的速度，在更换后的刀具的重量比第二规定值重时，将第三速度确定为与第二速度相同的速度，在更换后的刀具的重量比第一规定值重且为第二规定值以下时，将第三速度确定为与更换后的刀具的重量成比例的、第一速度与上述第二速度之间的速度。因此，当刀具较轻时，机床能够使第三速度增速而谋求提高换刀效率。当刀具较重时，机床能够在第二速度与第一速度的范围内使第三速度减速，从而缩短换刀时间而不会对机械各个部分施加负担。

附图说明

图1是机床1的立体图。

图2是主轴头7的局部剖切放大图。

图3是表示机床1与数控装置30的电气结构的框图。

图4是非易失性存储装置35的存储区域的示意图。

图5是换刀动作的流程图。

图6是表示主轴头7在Z轴方向上的升降动作的图。

图7是刀具表350的示意图。

图8是表示刀具重量与Z轴ATC下降速度的关系的图表。

图9是第二实施方式的换刀动作的流程图。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的第一实施方式的机床1。图1的纸面近前方向、进深方向、右方、左方分别是指机床1的前方、后方、右方、左方。机床1的左右方向是X轴方向，前后方向是Y轴方向，上下方向是Z轴方向。机床1具有基座2、机床主体3、换刀装置20、保护罩(省略图示)。基座2为铁制。机床主体3位于基座2的上部，切削被加工件。换刀装置20位于机床主体3的上部，进行安装在机床主体3的主轴9上的刀具4的更换。保护罩包围机床主体3与换刀装置20的周围。