工件不旋轉數控外圓加工設備的製作方法

2023-05-24 20:49:11 4

專利名稱：工件不旋轉數控外圓加工設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械領域，具體涉及一種工件不旋轉數控外圓加工設備。
背景技術：
目前，工件外圓加工多採用將工件夾持於旋轉主軸上，使其能隨著迴轉主軸轉動，而刀具則安裝在刀架上按工件徑向或軸向進給，從而實現工件的外圓加工。其主要的加工運動有刀具按工件徑向或軸向的直線進給運動；工件的旋轉運動。這樣的設備對於超長工件的外圓加工，因為無法夾持工件實現隨主軸旋轉，無法滿足其加工要求。名稱為「工件不迴轉外圓加工機構」，專利號為「200910302088.1」的中國發明專利中記載的技術，採用內旋風銑削方式，通過刀座的X軸和Y軸位移來實現與工件外圓的充分接觸，從而完成外圓或螺紋加工；而名稱為「軸類迴轉工件不轉動加工外圓工具機」，申請號為「201010261498. 9」的中國發明專利申請文件中記載的技術也採用內旋風銑削方式，通過整體刀盤的偏心運動來實現與工件外圓的充分接觸從而完成外圓或螺紋加工。這兩種技術方案採用的均為搭載內旋風銑頭的刀盤，採用偏心量計算來調整刀盤軸線同工件軸線的位置。這樣的技術結構需要刀盤直徑相對於工件直徑要有較大的空間，才能滿足刀盤偏心運動要求，工件的直徑越大，整體的刀盤裝置的體積也就會越加龐大，工件的直徑超過一定的範圍以後，這樣的結構設計就很難滿足加工的需要；而且這兩種技術受到內旋風銑頭以及偏心運動本身的局限，在加工大直徑工件時，對刀、進刀和重定位時容易產生偏離，對於大直徑工件螺紋的加工精度有較大影響。

實用新型內容本實用新型旨在提供一種工件不旋轉數控外圓加工設備，該工件不旋轉數控外圓加工設備的加工方式為以高速銑削代替車削的方式。加工時高速電主軸繞工件邊旋轉邊銑肖IJ，全部運動都發生在刀具安裝部位，工件不動，解決了超長工件外圓加工的問題。同時，本實用新型提供的技術方案採用了更加新穎的設計，提供了一種與現有技術完全不同的技術方案。本實用新型所述的工件不旋轉數控外圓加工設備，包括床身、主軸箱、主軸箱滑臺，主軸箱安裝於主軸箱滑臺上，主軸箱滑臺可沿著床身上的導軌做進給運動；所述的主軸箱包括主軸變頻電機、減速裝置、刀架工作檯、一字滑臺和電主軸；主軸變頻電機通過減速裝置帶動主軸迴轉，主軸上安裝有刀架工作檯，一字滑臺安裝在刀架工作檯上，電主軸安裝於一字滑臺上，一字滑臺由伺服電機驅動實現在主軸徑向的直線進給運動，銑刀安裝於電主軸上。所述的刀架工作檯、一字滑臺和電主軸為對稱的兩組或者為對稱的四組，更多組的刀具能夠帶來更加高的加工效率，電主軸上安裝的銑刀可以根據不同工件的加工需要，選擇不同種類的銑刀。實現比如外圓、端面、倒角和切斷等工序的加工，精確地高質量地在軸上進行複雜的多孔位的鑽孔加工，對軸上有表面加工要求、相對位置複雜的多孔進行磨削加工等。所述的電主軸為風冷電主軸、自冷電主軸中的一種。所述的減速裝置為現有技術，可以為齒輪、皮帶或其組合，可以為一級減速或者多級減速。本實用新型中工件採用專用夾具進行夾持，所述的專用夾具為現有技術，比如名稱為「軸類迴轉工件不轉動加工外圓工具機的工件夾持裝置」，專利號為「201020502973. 2」的中國實用新型專利記載的夾具，通過該專用夾具能夠實現工件調心，對準本實用新型設備的主軸軸線。本實用新型所述的工件不旋轉數控外圓加工設備，採用工件不旋轉，高速電主軸繞工件旋轉切削的工作方式，在超長工件外圓加工上是一種全新的設計。本實用新型的設備結構緊湊，系統剛性好，工件定位精度較高，生產率高，加工質量穩定，可以根據需要製備成不同的尺寸，滿足大中型工件的加工需要。本實用新型通過調整設備尺寸大小，加工工件外圓或螺紋的直徑範圍可達從50mm至300mm甚至更大，應用的範圍更加廣泛。本實用新型通過數控三軸聯動實現對工件外圓的加工，精度高；特別在加工大直徑工件的螺紋時，由於銑刀由一字滑臺控制在主軸及工件徑向上做直線進給運動，保證了對刀和進、出刀位置的精確度，從而使得加工出來的螺紋精度更高。相對於名稱為「工件不迴轉外圓加工機構」，專利號為「200910302088.1」的中國發明專利，以及名稱「軸類迴轉工件不轉動加工外圓工具機」，申請號為「201010261498. 9」的中國發明專利申請文件中記載的技術。本實用新型的技術方案原理完全不同，結構更加緊湊；相對於上述兩種技術方案需要刀盤進行偏心運動，因而需要刀盤直徑相對於工件直徑需要更大的活動空間，刀盤在加工不同直徑的工件時，需要更換不同尺寸的刀盤，更換刀盤工序比較複雜，不便於操作。本實用新型的主軸只需要大於零件直徑即可進行加工，同等條件下，本實用新型能夠加工更大直徑的工件，更好滿足更大直徑的超長工件外圓加工需要，力口工不同直徑外圓時更換刀具比較方便；本實用新型通過數控三軸聯動對工件外圓進行高速銑加工，精度更高，同時由於採用數控方式，本實用新型在加工大直徑工件螺紋時，更加能夠保證加工精度；本實用新型還可更換刀具以實現更多種類的加工需要，具有更加廣泛的用途。本實用新型所述的工件不旋轉數控外圓加工設備具有良好的應用前景，相對於現有技術來說具有突出的實質性特點和顯著的進步。

圖1是本實用新型實施例提供的工件不旋轉數控外圓加工設備的立體主視圖。圖2是本實用新型實施例提供的工件不旋轉數控外圓加工設備的立體主視側後圖。圖3是本實用新型實施例提供的工件不旋轉數控外圓加工設備的主軸箱的透視圖。圖中各部分結構名稱如下I為床身，2為主軸箱，3為主軸箱滑臺，4為導軌，5為主軸變頻電機，6為減速裝置，7為刀架工作檯，8為一字滑臺，9為電主軸，10為主軸。
具體實施方式

以下結合附圖描述本實用新型的一種實施例工件通過專用夾具固定於床身上，通過專用夾具進行調心，對準主軸10 ；主軸箱2安裝於主軸箱滑臺3上，位於床身I之後的伺服電機通過絲杆傳動，驅動主軸箱滑臺3沿著床身I上的導軌4做進給運動，實現主軸箱在工件軸向上的移動；主軸箱2包括主軸變頻電機5、減速裝置6、刀架工作檯7、一字滑臺8和風冷電主軸9 ;主軸變頻電機5通過三級減速裝置6帶動主軸10迴轉，主軸10上安裝有刀架工作檯7，一字滑臺8安裝於刀架工作檯7上，風冷電主軸9安裝於一字滑臺8上，銑刀安裝於風冷電主軸9上，刀架工作檯7、一字滑臺8和風冷電主軸9為對稱的兩組；一字滑臺8通過安裝其上的伺服電機驅動，在主軸10徑向上做直線進給運動，實現銑刀在工件徑向上的進給；風冷電主軸9驅動銑刀進行高速旋轉；設備通過數控三軸聯動完成對工件的銑削加工。
權利要求1.一種工件不旋轉數控外圓加工設備，包括床身(I)、主軸箱(2)、主軸箱滑臺(3)，主軸箱(2)安裝於主軸箱滑臺(3)上，主軸箱滑臺(3)可沿著床身(I)上的導軌(4)做進給運動，其特徵在於所述的主軸箱(2 )包括主軸變頻電機(5 )、減速裝置(6 )、刀架工作檯(7 )、一字滑臺(8)和電主軸(9);主軸變頻電機(5)通過減速裝置(6)帶動主軸(10)迴轉，主軸(10)上安裝有刀架工作檯(7)，一字滑臺(8)安裝於刀架工作檯(7)上，電主軸(9)安裝於一字滑臺(8)上，一字滑臺(8)帶動電主軸(9)在主軸(10)徑向上做直線進給運動，銑刀安裝於電主軸(9)上。
2.如權利要求1所述的工件不旋轉數控外圓加工設備，其特徵在於所述的刀架工作檯(7)、一字滑臺(8)和電主軸(9)為對稱的兩組或者為對稱的四組。
3.如權利要求1所述的工件不旋轉數控外圓加工設備，其特徵在於所述的電主軸(9)為風冷電主軸、自冷電主軸中的一種。
專利摘要本實用新型公開了一種工件不旋轉數控外圓加工設備。該設備包括床身、主軸箱、主軸箱滑臺，所述的主軸箱包括主軸變頻電機、減速裝置、刀架工作檯、一字滑臺和電主軸，加工時全部運動都發生在刀具安裝部位，工件不動，解決了諸如超長超大直徑等不便於轉動的工件外圓加工的問題。本實用新型公開的工件不旋轉數控外圓加工設備，在工件不迴轉情況下，外圓加工採用高速銑加工方式，是一種全新的設計。本實用新型公開的設備結構緊湊，系統剛性好，加工精度高，質量穩定，可以根據需要製備成不同的尺寸，滿足大中型工件的加工需要，還可更換刀具以實現更多種類的加工需要，具有更加廣泛的用途。
文檔編號B23Q5/10GK202877605SQ20122034215
公開日2013年4月17日 申請日期2012年7月16日 優先權日2012年7月16日
發明者尹輝俊, 許冠能, 莫翔明, 宋世柳, 梁雙翼 申請人:廣西工學院