車銑一體數控立式加工中心的製作方法

2023-05-02 09:00:52

本實用新型涉及機械加工設備技術領域，尤其涉及一種車銑一體數控立式加工中心。

背景技術：

目前，隨著經濟的快速發展，對各種機械的加工精度提出了更高的要求，這就要求相應的生產加工設備必須能滿足這一精度要求，現有技術的加工設備通常採用的是數控加工工具機。傳統數控車床、數控銑床一般為單一功能結構，安裝不同的刀具後，可以加工各種平面、斜面、溝槽、鑽孔等。近年來為降低設備成本，將數控車床、數控銑床合二為一且具備數控車、銑切削功能的研究成為工具機廠家的課題之一。

關於同時具備數控車、銑切削功能的工具機設備，已有相關的文獻報導，如專利號為CN102975084A的中國專利公開了一種「車銑加工中心」，該發明公開的車銑加工中心，包括導軌座、底座、迴轉工作檯和伺服電動機，所述的底座上安裝有導軌座、刀庫，所述導軌座的下方安裝有迴轉工作檯，所述的迴轉工作檯與變速箱、調速電動機相連，所述導軌座的上部安裝有後橫梁、前橫梁，所述的後橫梁與前橫梁固定連接，所述的後橫梁上安裝有後滑鞍，所述的前橫梁上安裝有前滑鞍，所述的後滑鞍與前滑鞍固定連接，所述的後滑鞍、前滑鞍上安裝有滑枕，所述的滑枕上安裝有伺服電動機。本發明可完成車削、銑削、鑽鏜等複雜工序加工，提高設備利用率和加工效率，解決了大型迴轉體類零件尤其是內表面具有矩形網格結構的大型薄壁迴轉體類零件的高速車銑加工問題。

如專利號為 CN101508069的中國專利公開了一種「一種數控車銑複合工具機」，該發明公開的這種數控車銑複合工具機，包括數控工具機床身、主軸系統、銑削動力頭、車刀架、尾座、縱橫向進給系統、潤滑系統，其特徵在於，工具機床鞍上裝有下滑塊，在下滑塊前端裝有四工位電動車刀架，在下滑塊的後端裝有可升降的銑削動力頭，在銑削動力頭的銑頭主軸上安裝銑刀或鑽頭，銑削動力頭的升降通過伺服電機帶動滾珠絲槓副旋轉來實現，變頻電機帶動銑頭主軸旋轉，通過調整變頻電機的頻率來改變銑頭主軸的轉速。本發明通過一次裝卡可實現工具機的車銑複合加工，滿足一機多用的目的；工具機通過數字控制系統，實現X軸、Y軸、Z軸、C軸共同組成的四軸控制的四軸聯動；整機剛性好，加工的零件尺寸精度達到IT7，表面粗糙度Ra≤3.2μm。

如專利號為CN1555963的中國專利公開了一種「雙龍門臥式混聯原理車銑複合數控工具機」，該數控工具機是具有兩個主軸頭、兩個刀架、兩個龍門架、串聯與並聯相結合的臥式混聯車銑複合數控工具機，它有車削主軸頭、銑削主軸頭、車削刀架、銑削刀架、小龍門架、大龍門架、床身、床鞍、橫滑板、小龍門架的縱滑板、尾座等部件組成；車削刀架為轉塔刀架，銑削刀架採用3－PRS三軸並聯機構，主軸頭為伺服軸，該工具機串聯與並聯結合最多可實現六軸聯動控制；該工具機加工範圍廣，可進行車削加工、銑削加工、鑽擴鉸加工、鏜削加工和新型原理的車銑加工；可以進行軸類、盤類、角形及箱形類零件加工，減少工序安裝定位誤差，有利於保證形位加工精度，雙龍門架結構使整機形成了高剛度的閉環迴路結構形式。

如專利號為CN101602163的中國專利公開了一種「數控車銑工具機」，該數控車銑工具機具體涉及一種的車銑多邊軸零件、盆齒和傘齒零件用的數控車銑工具機，其特徵是可移動託板裝置包括可沿床身縱向做直線運動的大託板、可沿床身橫向做直線運動的小託板；大託板位於床身上的直線導規上，小託板位於大託板上設有的直線導規上；小託板上設有電子刀臺和銑刀臺；銑刀臺的刀盤轉軸與齒輪變速箱的輸出軸同步運轉連接；在電子刀臺刀盤上設有多把車刀，銑刀臺的刀盤上可根據銑方的需要均布設有多把銑刀；具有結構緊湊、製造成本較低，操作簡單，效率高，兼具銑削功能、自動完成軸類零件槽、方、曲面、球面及螺旋多邊體和盆齒、傘齒零件齒的加工，且加工工序實現自動化，加工精度高，分度精確，生產成本低的優點。

雖然上述中國專利能夠解決一些零件的雙功能數控車削、銑削問題，但這些技術方案存在以下問題和缺點：

（1）已公開的專利所述數控車銑工具機都採用臥式布置方案，僅針對一些典型零件的數控加工，工藝範圍不寬；（2）已公開的專利所述數控車銑工具機，車、銑主軸採用分離布置，並且各需各自的專業夾具、刀具，體積過大；（3）在安全方面，工作檯無防護裝置，操作不安全。

基於此，有必要提出一種新型車銑數控設備，解決上述問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的就是採用合適工具機布局方案和車、銑主軸布置結構，解決車銑數控設備體積過大、工藝範圍較窄、安全性不高的問題。本實用新型提供了一種車銑一體數控立式加工中心。

本實用新型解決其技術問題的技術方案為：一種車銑一體數控立式加工中心，設置為立式布局結構，為十字工作檯加框式立柱；包括床身、工作檯、工作檯整體防護罩、作業系統箱、吊臂、主軸箱拖鏈、主軸箱、配電箱、半封閉防護罩、立柱、主軸、主軸頭，其特徵在於：所述十字工作檯包括床身、工作檯，所述床身設置於水泥地面上，床身上部設置工作檯，工作檯外部四周設置工作檯整體防護罩；所述十字工作檯後側設置立柱，所述立柱下端設置在床身後側一端的上部；所述立柱後部一側設置配電箱，前部一側設置主軸箱，所述主軸箱另一側設置主軸頭，主軸頭內部設置主軸，主軸的端頭安裝刀具；所述主軸箱左側設置主軸箱拖鏈，主軸箱拖鏈後側面設置鏈條，所述鏈條與主軸箱左側的鏈輪組成鏈條鏈輪傳動機構；所述立柱兩側設置半封閉防護罩，所述半封閉防護罩右側設置吊臂，所述吊臂另一端設置作業系統箱。

本實用新型所述的車銑一體數控立式加工中心，其特徵在於所述床身包括地腳孔，通過地腳螺栓穿過地腳孔把床身固定連接在水泥地面上；所述床身上部設有Y嚮導軌副。

本實用新型所述的車銑一體數控立式加工中心，其特徵在於所述工作檯包括Y向進給部件、X向進給部件；所述Y向進給部件包括工作檯Y向伺服電機、Y嚮導軌副、Y向滾珠絲槓螺母副、Y向伺服電機聯軸器，所述Y向滾珠絲槓螺母副設置在對稱布置的一對Y嚮導軌副中間，Y向滾珠絲槓螺母副內側一端設置絲槓軸承座，絲槓軸承座兩側的滑動座設置在Y嚮導軌副上，所述Y向滾珠絲槓螺母副另一端通過Y向伺服電機聯軸器連接設置工作檯Y向伺服電機；所述Y向滾珠絲槓螺母副包括螺母座，所述螺母座上部對稱布置X嚮導軌副；所述X向進給部件包括床鞍、工作檯X向伺服電機、X嚮導軌副、X向滾珠絲槓螺母副、X向伺服電機聯軸器,所述X向滾珠絲槓螺母副設置在對稱布置的一對X嚮導軌副中間，X向滾珠絲槓螺母副內側一端設置絲槓軸承座，絲槓軸承座兩側的滑動座設置在X嚮導軌副上，所述床鞍所述X向滾珠絲槓螺母副另一端通過X向伺服電機聯軸器連接設置X向伺服電機；所述Y向滾珠絲槓螺母副的螺母座與Y嚮導軌副之間沿Y向設置工作檯拖鏈。

本實用新型所述的車銑一體數控立式加工中心，其特徵在於所述立柱內側面設置有Z向主軸運動部件，包括Z嚮導軌副、Z向伺服電機、Z向滾珠絲槓螺母副、Z向伺服電機聯軸器，所述Z向滾珠絲槓螺母副設置在對稱的一對Z嚮導軌副中間，Z向滾珠絲槓螺母副內側一端設置絲槓軸承座，絲槓軸承座兩側的滑動座設置在Z嚮導軌副上，所述Z向滾珠絲槓螺母副另一端通過Z向伺服電機聯軸器連接設置Z向伺服電機,所述Z向滾珠絲槓螺母副的螺母座內側設置主軸箱。

本實用新型所述的車銑一體數控立式加工中心，其特徵在於所述吊臂與立柱通過轉動裝置機械連接；所述吊臂與作業系統箱通過轉動裝置機械連接。

本實用新型所述的車銑一體數控立式加工中心，其特徵在於所述作業系統箱包括計算機數控系統裝置；所述計算機數控系統裝置和配電箱之間電連接，且二者均與工作檯Y向伺服電機、工作檯X向伺服電機、主軸箱、Z向伺服電機電連接。

本實用新型所述的車銑一體數控立式加工中心，其特徵在於所述主軸箱內部設置有交流變頻電機和變速機構；主軸具備車、銑主軸功能。

本實用新型所述的車銑一體數控立式加工中心，其特徵在於所述車銑一體數控立式加工中心包括冷卻裝置，所述冷卻裝置均與計算機數控系統裝置、配電箱之間電連接。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果體現在：本實用新型所述車銑一體數控立式加工中心，包括床身、十字工作檯、工作檯整體防護罩、作業系統箱、吊臂、主軸箱拖鏈、主軸箱、配電箱、半封閉防護罩、立柱、主軸、主軸頭，其特徵在於所述車銑一體數控立式加工中心為立式布局，結構為十字工作檯加框式立柱；所述主軸箱內部電機為交流變頻電機和變速機構，所述主軸具備車、銑主軸功能；工作檯具備Y向進給部件、X向進給部件，所述立柱內側面設置有Z向主軸運動部件；本實用新型的車銑一體數控立式加工中心能實現XZ或XY二坐標軸聯動、XYZ三坐標軸聯動，加工工藝範圍廣，可進行車、銑、鑽、擴、鉸、鏜加工，同時能實現新型零件的車銑複合加工，並設置有工作檯整體防護罩和立柱半封閉防護罩，讓操作更安全。

附圖說明

圖1 為本實用新型的結構示意圖。

圖2 為本實用新型的左視結構示意圖。

附圖中：1.床身，2.地腳孔，3.工作檯Y向伺服電機，4.Y嚮導軌副，5.工作檯拖鏈，6.床鞍，7.工作檯，8.工作檯整體防護罩，9.作業系統箱，10.吊臂，11.主軸箱拖鏈，12.Z向伺服電機，13.主軸箱，14.配電箱，15.半封閉防護罩，16.立柱，17.主軸聯軸器，18.主軸，19.鏈條，20.工作檯X向伺服電機，21.X向伺服電機聯軸器，22.主軸頭。

具體實施方式

結合圖1、圖2和實施例對本實用新型進一步詳細描述，以便公眾更好地掌握本實用新型的實施方法，本實用新型具體的實施方案為：

如圖 1、圖2所示，本實用新型所述的車銑一體數控立式加工中心，設置為立式布局結構，為十字工作檯加框式立柱；包括床身1、工作檯7、工作檯整體防護罩8、作業系統箱9、吊臂10、主軸箱拖鏈11、主軸箱13、配電箱14、半封閉防護罩15、立柱16、主軸18、主軸頭22，其特徵在於所述十字工作檯包括床身1、工作檯7，所述床身1設置於水泥地面上，床身1上部設置工作檯7，工作檯7外部四周設置工作檯整體防護罩8；所述十字工作檯後側設置立柱16，所述立柱16下端設置在床身1後側一端的上部；所述立柱16後部一側設置配電箱14，前部一側設置主軸箱13，所述主軸箱13另一側設置主軸頭22，主軸頭22內部設置主軸18，主軸18的端頭安裝刀具；所述主軸箱13左側設置主軸箱拖鏈11，主軸箱拖鏈11後側面設置鏈條19，所述鏈條19與主軸箱13左側的鏈輪組成鏈條鏈輪傳動機構；所述立柱16兩側設置半封閉防護罩15，所述半封閉防護罩15右側設置吊臂10，所述吊臂10另一端設置作業系統箱9。

如圖 1所示，本實用新型所述的車銑一體數控立式加工中心，其特徵在於所述床身1包括地腳孔2，通過地腳螺栓穿過地腳孔2把床身1固定連接在水泥地面上；所述床身1上部設有Y嚮導軌副4。

如圖 1、圖 2所示，本實用新型所述的車銑一體數控立式加工中心，其特徵在於所述工作檯7包括Y向進給部件、X向進給部件；所述Y向進給部件包括工作檯Y向伺服電機3、Y嚮導軌副4、Y向滾珠絲槓螺母副、Y向伺服電機聯軸器，所述Y向滾珠絲槓螺母副設置在對稱布置的一對Y嚮導軌副4中間，Y向滾珠絲槓螺母副內側一端設置絲槓軸承座，絲槓軸承座兩側的滑動座設置在Y嚮導軌副4上，所述Y向滾珠絲槓螺母副另一端通過Y向伺服電機聯軸器連接設置工作檯Y向伺服電機3；所述Y向滾珠絲槓螺母副包括螺母座，所述螺母座上部對稱布置X嚮導軌副；所述X向進給部件包括床鞍6、工作檯X向伺服電機20、X嚮導軌副、X向滾珠絲槓螺母副、X向伺服電機聯軸器21,所述X向滾珠絲槓螺母副設置在對稱布置的一對X嚮導軌副中間，X向滾珠絲槓螺母副內側一端設置絲槓軸承座，絲槓軸承座兩側的滑動座設置在X嚮導軌副上，所述床鞍6所述X向滾珠絲槓螺母副另一端通過X向伺服電機聯軸器21連接設置X向伺服電機20；所述Y向滾珠絲槓螺母副的螺母座與Y嚮導軌副4之間沿Y向設置工作檯拖鏈5。

如圖 1、圖 2所示，本實用新型所述的車銑一體數控立式加工中心，其特徵在於所述立柱16內側面設置有Z向主軸運動部件，包括Z嚮導軌副、Z向伺服電機12、Z向滾珠絲槓螺母副、Z向伺服電機聯軸器，所述Z向滾珠絲槓螺母副設置在對稱的一對Z嚮導軌副中間，Z向滾珠絲槓螺母副內側一端設置絲槓軸承座，絲槓軸承座兩側的滑動座設置在Z嚮導軌副上，所述Z向滾珠絲槓螺母副另一端通過Z向伺服電機聯軸器連接設置Z向伺服電機12,所述Z向滾珠絲槓螺母副的螺母座內側設置主軸箱13。

如圖 1、圖 2所示，本實用新型所述的車銑一體數控立式加工中心，其特徵在於所述吊臂10與立柱16通過轉動裝置機械連接；所述吊臂10與作業系統箱9通過轉動裝置機械連接。

如圖 1、圖 2所示，本實用新型所述的車銑一體數控立式加工中心，其特徵在於所述作業系統箱9包括計算機數控系統裝置；所述計算機數控系統裝置和配電箱14之間電連接，且二者均與工作檯Y向伺服電機3、工作檯X向伺服電機20、主軸箱13、Z向伺服電機12電連接。

如圖 1、圖 2所示，本實用新型所述的車銑一體數控立式加工中心，其特徵在於所述車銑一體數控立式加工中心包括冷卻裝置，所述冷卻裝置均與計算機數控系統裝置、配電箱14之間電連接。

如圖 1、圖 2所示，本實用新型所述的車銑一體數控立式加工中心，其特徵在於所述主軸箱13內部電機為變頻電機；主軸18具備車、銑主軸功能。

實施例1：

如圖 1所示，當進行數控車削作業時，通過作業系統箱9內部的計算機數控系統裝置設置XZ軸聯動或XY軸聯動數控車削工作模式；工作檯7上設置車削刀架並安裝相應車削刀具；主軸18端頭設置三爪卡盤，三爪卡盤內安裝工件毛坯；啟動數控加工程序後開始數控車削加工。

實施例2：

如圖 1所示，當進行數控銑削作業時，通過作業系統箱9內部的計算機數控系統裝置設置XYZ軸聯動數控銑削工作模式；工作檯7上設置銑削夾具，銑削夾具上安裝工件毛坯；主軸18端頭安裝相應銑削刀具；啟動數控加工程序後開始數控銑削加工。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果體現在：本實用新型所述車銑一體數控立式加工中心，包括床身、十字工作檯、工作檯整體防護罩、作業系統箱、吊臂、主軸箱拖鏈、主軸箱、配電箱、半封閉防護罩、立柱、主軸、主軸頭，其特徵在於所述車銑一體數控立式加工中心為立式布局，結構為十字工作檯加框式立柱；所述主軸箱內部設置有交流變頻電機和變速機構，所述主軸具備車、銑主軸功能；工作檯具備Y向進給部件、X向進給部件，所述立柱內側面設置有Z向主軸運動部件；本實用新型的車銑一體數控立式加工中心能實現XZ或XY二坐標軸聯動、XYZ三坐標軸聯動，加工工藝範圍廣，可進行車、銑、鑽、擴、鉸、鏜加工，同時能實現新型零件的車銑複合加工，並設置有工作檯整體防護罩和立柱半封閉防護罩，讓操作更安全。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。