高效數控車削加工中心的製作方法

2023-07-14 09:37:06

專利名稱：高效數控車削加工中心的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高效數控車削加工中心，屬於數控加工設備技術領域。
背景技術：
現有技術大量使用的加工中心工具機，一般一臺工具機普遍只有一個主軸，也就是說在同一時間，在一臺工具機上，只能是一個主軸和一把刀在進行工作。因為現有加工中心的刀庫，只能對一支主軸進行交換不同的刀具。另外一種狀況是有個別專機在同一臺工具機上擁有兩個或三個主軸，甚至多個主軸，但在實際工作時，卻只有一支主軸刀具在進行切削加工。其餘的主軸要麼是配備不同型狀的刀具，在第一支刀具工作完畢後，進行下一道工序的工作。或者就是幾支主軸都是同樣的刀具，對幾個同樣的工件進行加工。這兩種狀況有一個共同點，都不能用刀庫作自動換刀的工作，在工作效率上，沒有實質性的提高，而第二種狀況雖能對幾個工件同步進行工作，但不能換刀。中國專利CN201120205806. 6，公開一種五軸雙電主軸獨立刀臺式精密數控工具機，包括床身和電控箱，床身上設有右橫向伺服電機，電控箱上設有左橫向伺服電機，電控箱上設有獨立刀臺，獨立刀臺與十字導軌連接，主軸設置在十字導軌左側的左橫向伺服電機上，副主軸設置在十字導軌右側的右橫向伺服電機上。此結構雖然能進行加工，但是不能進行自動換刀，效率相對較低，同時自動化程度低。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是，克服現有技術的缺點，提出一種高效數控車削加工中心，具有效率高、結構緊湊、具備複合加工功能且容易配置自動生產線的專用型工具機。為了解決以上技術問題，本實用新型提供一種高效數控車削加工中心，包括車床底座和設於所述工具機底座外側的防護罩，所述底座上沿中心線對稱設置第一主軸臺和第二主軸臺，在所述第一主軸臺和第二主軸臺上安裝有經電機驅動的第一主軸和第二主軸，所述第一主軸和第二主軸前後兩端均安裝有卡盤和經電機驅動的皮帶輪；所述底座上沿中心線對稱安裝第一轉塔刀塔和第二轉塔刀塔，所述第一轉塔刀塔和第二轉塔刀塔分別與所述第一主軸和第二主軸上的卡盤配合使用。採用此結構的床身的熱變形很難影響主軸和刀塔的刀具刀尖的相對變形，對於主軸及轉塔刀塔，接近性和緊湊性非常好，切削液直接落入到設置在底部的冷卻液箱中，切屑的熱量很難傳導到床身上，此外該結構和裝取料方式無關，在設置上具有最佳協調性。主軸臺和刀塔左右對稱結構的兩臺車床，可以容易的進行連結，此時兩主軸中心的間距在可能的程度內儘量變小。本實用新型進一步限定的技術方案是前述車床底座下側兩端均設置料倉和集中潤滑系統，在所述兩個集中潤滑系統之間設置冷卻水箱，冷卻水箱設於加工中心的操作側，且所述冷卻水箱可抽出。
3[0008]前述的高效數控車削加工中心，第一主軸臺和第二主軸臺的主軸軸承前部採用組合角接觸球軸承，後部採用單列圓柱滾子軸承，當主軸發熱時，主軸將向後方延伸。前述的高效數控車削加工中心，第一轉塔刀塔和第二轉塔刀塔的分度定位採用三片式離合齒機構，並由油缸進行夾緊，實現高重複分度精度並可滿足重切削。 前述的高效數控車削加工中心，所述自動上下料機械手臂外側安裝百葉窗式防護罩，所述防護罩外側安裝用以排屑的排屑機。進一步的，前述的高效數控車削加工中心，在所述第一主軸臺和第二主軸臺之間安裝可開啟的遮斷隔板，當一側加工時為了使飛散的切屑和切削液不阻礙另一側的加工和工件的裝卸。本實用新型的有益效果是本實用新型在適應於加工大批量、結構較複雜的盤類零件。主機採用並列雙刀塔平行雙主軸的對稱布局結構，將兩臺工具機有機結合,最小主軸軸間距設計，整機結構緊湊，工具機外觀造型為全封閉滑動防護門結構，既美觀大方，又方便操作，還可藉助防護門有效地防止切屑的飛出和冷卻液的飛濺，是一款環保型數控車床，可滿足用戶綠色化生產的要求；該車削中心可實現零件加工過程的自動化，工具機具有物料裝夾、傳送自動化的功能，帶有龍門式自動下料機械手臂和零件翻轉機構，不需人工裝夾就能進行盤類零件兩面自動裝夾和加工，配置零件料倉可長時間完成零件的自動輸送，達到生產過程的無人化，生產效率高，勞動強度低，可大幅減少人工成本。本實用新型的底座和拖板均採用優質鑄鐵整體鑄造而成,獨特的左右對稱雙床座結構，最大程度減少工具機熱變形和加工過程的相互影響，提高工具機加工精度，保證長時間零件加工穩定。車床的主傳動由伺服主軸電機通過橡膠皮帶直接驅動主軸旋轉，不但使結構變得簡單，而且還避免了由齒輪傳動帶來的噪聲汙染。

圖I為本實用新型結構示意圖。圖2為圖I的側面剖視圖。圖3為本實用新型內部結構圖。圖4為圖3的俯視圖。
具體實施方式
本實施例提供的一種高效數控車削加工中心，結構如圖I至圖4所示，包括車床底座I和設於工具機底座I外側的防護罩2，底座I上沿中心線對稱設置第一主軸臺3和第二主軸臺3-1，在第一主軸臺3和第二主軸臺3-1上安裝有經電機5驅動的第一主軸6-1和第二主軸6，第一主軸6-1和第二主軸6前後兩端均安裝有卡盤7-U7和經電機驅動的皮帶輪15-1、15 ;底座上沿中心線對稱安裝第一轉塔刀塔4-1和第二轉塔刀塔4，第一轉塔刀塔4-1和第二轉塔刀塔4分別與第一主軸6-1和第二主軸6上的卡盤配合使用。第一主軸臺3和第二主軸臺3-1上部安裝機械手橫梁8，橫梁8上安裝用以自動上下料的機械手臂9 ;在車床底座下側兩端均設置料倉10和集中潤滑系統11，在兩個集中潤滑系統之間設置冷卻水箱12，冷卻水箱12設於加工中心的操作側，且冷卻水箱可抽出。第一主軸臺3和第二主軸臺3-1的主軸軸承前部採用組合角接觸球軸承，後部採用單列圓柱滾子軸承。第一轉塔刀塔4-1和第二轉塔刀塔4的刀架分度定位採用三片式離合齒機構，並由油缸進行夾緊，自動上下料機械手臂9外側安裝百葉窗式防護罩，防護罩外側安裝用以排屑的排屑機13。在第一主軸臺3和第二主軸臺3-1之間安裝可開啟的遮斷隔板。當一側加工時為了使飛散的切屑和切削液不阻礙另一側的加工和工件的裝卸。本實施例中主軸軸承的結構，前面採用組合的角接觸球軸承，後面採用單列圓柱滾子軸承，主軸發熱時，主軸將向後方延伸；為了使主軸臺X方向的熱位移最小化、採用對稱性形狀；採用主軸大直徑化前部軸承內徑Φ90mm，撓度和彎曲剛性較高，該工具機雙主軸均具備C軸功能。本實施例的刀塔採用可以很容易進行應對車削刀具和迴轉刀具的緊湊機構，轉塔刀架分度的驅動方式使用高可靠性並且能夠平滑進行加減速的伺服電機。刀架分度定位採用高精度並且高剛性的三片式離合齒機構，通過油缸進行強力夾緊約5000kg / 35kg/cm2,實現高重複分度精度並可滿足重切削。對於迴轉驅動，為了避免傘齒輪的噪音和發熱，只在刀塔的切削麵上設置動力傳動機構，使用伺服電機和傳動皮帶進行驅動；從可靠性方面來考慮，刀塔的冷卻液供給採用從外部噴嘴的供給方式；迴轉刀具夾持方式採用世界普及率較高的BMT-55。本實用新型通過專門的平床身結構設計，達到輕量化和減少熱變形的目的。提高刀架的快進速度，縮短主軸的加減速時間，及工具機結構與物料自動化緊湊設計使具有工件合理的運轉連線，保證工具機的生產節拍從而實現工具機的高速高效。可實現C軸和X、Z進給軸進行三軸聯動控制，採用臥式十工位動力刀塔，可靈活安置各種功能動力頭。該數控車床適用於如下加工用途幾何形狀比較複雜、精度要求高的中、小型迴轉體零件的加工；圓柱面、圓錐面、圓弧面及各種迴轉曲面、各種公英制螺紋面的車削加工；對零件的端面、切槽、倒角、以及鑽、擴、鉸、鏜削的車削加工，可實現剛性攻絲；可實現徑向、軸向的鑽銑加工及凸輪加工。以上詳細描述了本實用新型的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創造性勞動就可以根據本實用新型的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本實用新型的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護範圍內。
權利要求1.高效數控車削加工中心，包括車床底座(I)和設於所述工具機底座(I)外側的防護罩(2)，其特徵在於所述底座(I)上沿中心線對稱設置第一主軸臺(3)和第二主軸臺(3-1)，在所述第一主軸臺(3)和第二主軸臺(3-1)上安裝有經電機(5)驅動的第一主軸(6-1)和第二主軸(6)，所述第一主軸(6-1)和第二主軸(6)前後兩端均安裝有卡盤(7-1、7)和經電機驅動的皮帶輪(15-1、15);所述底座上沿中心線對稱安裝第一轉塔刀塔(4-1)和第二轉塔刀塔(4)，所述第一轉塔刀塔(4-1)和第二轉塔刀塔(4)分別與所述第一主軸(6-1)和第二主軸(6 )上的卡盤配合使用。
2.根據權利I要求所述的高效數控車削加工中心，其特徵在於所述第一主軸臺(3)和第二主軸臺(3-1)上部安裝機械手橫梁(8)，所述橫梁(8)上安裝用以自動上下料的機械手臂(9)。
3.根據權利I要求所述的高效數控車削加工中心，其特徵在於所述車床底座下側兩端均設置料倉(10)和集中潤滑系統(11)，在所述兩個集中潤滑系統之間設置冷卻水箱(12)。
4.根據權利3要求所述的高效數控車削加工中心，其特徵在於所述冷卻水箱(12)設於加工中心的操作側，且所述冷卻水箱可抽出。
5.根據權利I要求所述的高效數控車削加工中心，其特徵在於所述第一主軸臺(3)和第二主軸臺(3-1)的主軸軸承前部採用組合角接觸球軸承，後部採用單列圓柱滾子軸承。
6.根據權利I要求所述的高效數控車削加工中心，其特徵在於第一轉塔刀塔(4-1)和第二轉塔刀塔(4)的刀架分度定位採用三片式離合齒機構，並由油缸進行夾緊。
7.根據權利I要求所述的高效數控車削加工中心，其特徵在於所述自動上下料機械手臂(9)外側安裝百葉窗式防護罩，所述防護罩外側安裝用以排屑的排屑機(13)。
8.根據權利I要求所述的高效數控車削加工中心，其特徵在於在所述第一主軸臺(3)和第二主軸臺(3-1)之間安裝可開啟的遮斷隔板。
專利摘要本實用新型涉及一種高效數控車削加工中心，包括車床底座和設於工具機底座外側的防護罩，底座上沿中心線對稱設置兩個主軸臺和轉塔刀塔，主軸臺上安裝經電機驅動的主軸，主軸前端安裝卡盤；主軸臺上部設置機械手橫梁，橫梁上安裝自動上下料機械手臂，車床底座下側兩端均設置料倉和集中潤滑系統，在兩個集中潤滑系統之間設置冷卻水箱；料倉底部安裝送料機構與安裝在加工中心外部的排屑機相連。可實現零件加工過程的自動化，並帶有龍門式自動下料機械手臂和零件翻轉機構，不需人工裝夾就能進行盤類零件兩面自動裝夾和加工，配置零件料倉可長時間完成零件的自動輸送，達到生產過程的無人化，生產效率高，勞動強度低，可大幅減少人工成本。
文檔編號B23Q11/00GK202763057SQ201220413520
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月20日 優先權日2012年8月20日
發明者戴濤, 張孝鋒, 高健 申請人:重慶第二工具機廠有限責任公司