計算機車床多刀同步機構的製作方法

2023-05-19 01:33:11 1

計算機車床多刀同步機構的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種計算機車床多刀同步機構，其於一機臺上設有一主軸組、至少一雙軸向主軸刀座及一雙軸向櫛式刀座，該主軸組具有一主軸座，而該雙軸向主軸刀座分別設於該主軸座上，且該雙軸向主軸刀座分別具有一指向被加工件軸心的刀具，而該雙軸向櫛式刀座設於主軸組前方。因此，由於各該雙軸向主軸刀座互不幹涉，故可在同一時間點往主軸組的被加工件進行加工，且同一時間雙軸向櫛式刀座也可進行外徑、內徑車削及鑽孔加工，使其在同一時間點可使用至少二支刀具，不但增加刀具數量，更可大大減少加工時間及更換刀具時間，有效提高加工效率。
【專利說明】計算機車床多刀同步機構

【技術領域】
[0001]本實用新型屬於計算機車床的【技術領域】，具體而言涉及一種可同時操控多把刀具進行加工的計算機車床多刀同步機構。

【背景技術】
[0002]近年來CNC (計算機數字控制車床)產業迅速發展，由於車床利用計算機控制，因此需要伺服馬達及其相關對應配件，而伺服馬達又有其一定的體積，依現有技術並無法突破，如圖1所示，其為一種具櫛式刀座15的CNC計算機車床10，每次加工可擺設多把刀具於櫛式刀座15上,但其於加工時無法讓柿式刀座15上的不同刀具在同一時間進行加工,每一支刀具均需相互等待。另如圖2所示其為一種傳統凸輪式車床20，該凸輪式車床20的主軸21上方有三支刀座25，每個刀座25分別由一凸輪組26驅動，且各該刀座25可分別具有一隻刀具，每隻刀座25隻能上下移動、且每隻刀座需相互等待，此外該凸輪式車床20的主軸21前方另設有一個櫛式刀座(圖中未示)，該櫛式刀座具有二隻刀具，且此櫛式刀座只能做前進、後退的鑽孔工作，因為此凸輪式車床20所有作動都為凸輪機構所帶動，故凸輪式車床20於校刀調整時都需靠有經驗的師傅調教，否則將直接影響到後續加工的效率與精度。
[0003]由於前述現有計算機車床10於設計時都會受到限制，所以現有計算機車床10在加工時，同一時間可以使用的刀具數量及加工速度就會比前述凸輪式車床20來的慢，但由於傳統凸輪式車床20本身是由凸輪機構26帶動各該刀座25，於加工時都需要靠有經驗的師傅操作，且該凸輪式車床20都需使用成型刀，不像現有計算機車床10可用市售捨棄式刀片，容易上手且操作簡單，且該凸輪式車床20加工精度不穩定、又無法精準進行刀具的磨耗補正，這就是其二者矛盾之處。
[0004]換言之，由於現有計算機車床10及凸輪式車床20的設計未臻完善，而分別存在有同一時間僅能使用一種刀具、加工精度差、不易補正及校刀不易等問題，而影響到整體加工的精度與效率，降低其實用性，因此如何解決此一問題，為業界重要的課題。
實用新型內容
[0005]有鑑於此，本實用新型的目的在於提供一種計算機車床多刀同步機構，以能讓多把刀具同時進行不同尺寸的外徑加工，且能同時進行主軸方向的內徑加工，可有效提高其加工效率。
[0006]為了達到上述的目的，本實用新型提供一種計算機車床多刀同步機構，其包括有:
[0007]一機臺；
[0008]一主軸組，其具有一鎖設於該機臺上的主軸座，且該主軸組具有一能被主軸馬達高速轉動的主軸軸心，而該主軸軸心前端具有一夾筒組，且該主軸軸心另一端具有一主軸油壓缸，且該主軸油壓缸驅動該夾筒組選擇性地夾掣一被加工件；
[0009]至少一雙軸向主軸刀座，該雙軸向主軸刀座分別具有一能鎖掣於該主軸座的Z軸基座，而該Z軸基座上滑設有一 Z軸滑座，且該Z軸基座上設有一能帶動Z軸滑座的Z軸螺杆，而該Z軸螺杆能被一 Z軸伺服馬達驅動，且該Z軸滑座另一端具有一 Y軸基座，該Y軸基座內設有一 Y軸螺杆，且該Y軸基座前側面滑設有一能被Y軸螺杆帶動的Y軸滑座，而該Y軸螺杆能被一 Y軸伺服馬達所驅動，且該雙軸向主軸刀座的Y軸滑座的前側面設有一鎖刀座，該鎖刀座分別選擇性地鎖設一刀具，且分別或同步相對主軸組的被加工件產生Y軸及Z軸的位移；
[0010]一雙軸向櫛式刀座，其設於該機臺的主軸組前方，該雙軸向櫛式刀座具有一滑設於機臺的Z軸滑座，該Z軸滑座通過一具Z軸螺杆的Z軸伺服馬達而驅動，且該Z軸滑座一端具有一 X軸基座，該X軸基座內部設有一 X軸螺杆，且該X軸基座頂面滑設有一能被該X軸螺杆帶動的X軸滑座，而該X軸螺杆能被一 X軸伺服馬達驅動，且該X軸滑座頂面設有一櫛式鎖刀座，該櫛式鎖刀座選擇性地鎖設至少一刀具，且該刀具分別對主軸組的被加工件產生X軸與Z軸的位移。
[0011]優選地，其中該主軸組的主軸馬達通過一固定板鎖設於該機臺上，且該主軸馬達的輸出軸具有一馬達皮帶輪，而該主軸軸心設有一對應的軸心皮帶輪，並通過一皮帶相對環設，且該主軸馬達能同步驅動該主軸軸心高速旋轉，而該主軸軸心上另設有一編碼器及一定位齒輪，且該主軸油壓缸上套設有一具夾頭檢測器的回油罩。
[0012]優選地，其中該主軸組的主軸座上鎖設有三組雙軸向主軸刀座,且該雙軸向主軸刀座的刀具互不幹涉。
[0013]優選地，其中該雙軸向主軸刀座的Z軸基座後端鎖設有一 Z軸螺杆固定座，而該Z軸螺杆穿出該Z軸螺杆固定座的一端設有一螺杆皮帶輪，且該Z軸螺杆固定座上通過一固定板鎖設該Z軸伺服馬達，且該Z軸伺服馬達具有一對應該螺杆皮帶輪的馬達皮帶輪，並通過一皮帶對應環設，且該Z軸伺服馬達能同步驅動Z軸螺杆旋轉，而該Y軸基座位於該Z軸滑座異於z軸螺杆固定座的一端，該Y軸基座內部滑設有一 Y軸螺杆固定座，而該Y軸螺杆設於該Y軸基座與該Y軸螺杆固定座間，且該Y軸滑座鎖設於該Y軸螺杆固定座上，而該Y軸螺杆穿出該Y軸基座的一端設有一螺杆皮帶輪，而該Y軸伺服馬達通過一固定板鎖設於該Y軸基座上，該Y軸伺服馬達具有一對應該螺杆皮帶輪的馬達皮帶輪，並通過一皮帶對應環設，且該Y軸伺服馬達通過該Y軸螺杆驅動Y軸螺杆固定座帶動該Y軸滑座相對Y軸基座產生Y軸向的位移。
[0014]優選地，其中該雙軸向櫛式刀座於該機臺上設有一能覆蓋該Z軸伺服馬達與該Z軸螺杆的伸縮護罩，而該X軸基座內部滑設有一 X軸螺杆固定座，且該X軸螺杆設於該X軸基座與該X軸螺杆固定座間，且該X軸滑座鎖設於該X軸螺杆固定座上，而該X軸伺服馬達通過一聯軸器與該X軸螺杆連結。
[0015]本實用新型所提供的計算機車床多刀同步機構，可由於各該雙軸向主軸刀座互不幹涉，故可在同一時間點往主軸組的被加工件進行加工，且同一時間雙軸向櫛式刀座也可進行外徑、內徑車削及鑽孔加工，使其在同一時間點可使用至少二支刀具，不但增加刀具數量，更可大大減少加工時間及更換刀具時間，有效提高加工效率，增加其實用性，以提高其附加價值；同時能進行刀具磨損的補正，進一步可提高其加工精度，從而提高其實用性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為已知計算機車床的外觀示意圖；
[0017]圖2為已知凸輪式車床的主視平面示意圖；
[0018]圖3為本實用新型計算機車床多刀同步機構的外觀示意圖；
[0019]圖4為本實用新型計算機車床多刀同步機構側視的內部結構示意圖；
[0020]圖5為本實用新型計算機車床多刀同步機構主視的內部結構示意圖；
[0021]圖6為本實用新型計算機車床多刀同步機構中主軸組的分解示意圖；
[0022]圖7為本實用新型計算機車床多刀同步機構中雙軸向主軸刀座的分解示意圖；
[0023]圖8為本實用新型計算機車床多刀同步機構中雙軸向櫛式刀座的分解示意圖。
[0024]【主要元件符號說明】
[0025]計算機車床-10 ;刀具-100 ;櫛式刀座-15 ;刀具-150 ；
[0026]凸輪式車床-20 ;主軸-21 ;刀座-25 ;凸輪機構-26 ；
[0027]機臺-50；
[0028]主軸組-60 ;主軸座-61 ;主軸馬達-62 ;固定板-620 ;馬達皮帶輪-621 ;主軸軸心-63 ;外襯套-631 ;內襯套-632 ;夾筒組-64 ;筒夾固定軸心-641 ;筒夾固定套-642 ;襯套-643 ;主軸筒夾-645 ;軸心皮帶輪-65 ;皮帶-651 ;編碼器-652 ;定位齒輪-653 ;支撐板-66 ;主軸油壓缸-67 ;回油罩-68 ;夾頭檢測器-681 ；
[0029]雙軸向主軸刀座-70 ；Z軸基座-71 ；Z軸螺杆固定座_72 '1軸滑座_73 '1軸螺杆-731 ;螺杆皮帶輪-732 ;Z軸伺服馬達-74 ;固定板-741 ;馬達皮帶輪-742 ;皮帶-743 ；Y軸基座-75 ；Υ軸螺杆固定座-751 ；Υ軸螺杆-76 ;螺杆皮帶輪-761 ；Υ軸滑座-77 ；Υ軸伺服馬達-78 ;固定板-781 ;馬達皮帶輪-782 ;皮帶-783 ;鎖刀座-79 ；
[0030]雙軸向櫛式刀座-80 ；Ζ軸滑座-81 ；Ζ軸伺服馬達-810 '1軸螺杆-811 ;伸縮護罩-82 ;Χ軸基座-83 ;Χ軸螺杆固定座-831 ;Χ軸螺杆-84 ;Χ軸滑座-85 ;Χ軸伺服馬達_86 ；聯軸器-861 ;櫛式鎖刀座-88 ；
[0031]被加工件-90。

【具體實施方式】
[0032]本實用新型提供一種計算機車床多刀同步機構，隨附圖例示本實用新型的具體實施例及其構件中，所有關於前與後、左與右、頂部與底部、上部與下部、以及水平與垂直的參考，僅用於方便進行描述，並非限制本實用新型，亦非將其構件限制於任何位置或空間方向。
[0033]而關於本實用新型計算機車床多刀同步機構的構成，如圖3、圖4及圖5所示，其於一機臺50上設有一主軸組60、至少一雙軸向主軸刀座70及一雙軸向櫛式刀座80，本實用新型以三組雙軸向主軸刀座70為主要實施例，而各該雙軸向主軸刀座70分別設於該主軸組60上，各該雙軸向主軸刀座70並可相對主軸組60產生Υ軸及Ζ軸的位移，而該雙軸向櫛式刀座80設於主軸組60的前方，且該雙軸向櫛式刀座80並可相對主軸組60被加工件產生Ζ軸及X軸的位移。
[0034]而所述的主軸組60的詳細構成，則請同時參看圖4、圖5及圖6所示，該主軸組60具有一主軸座61，且主軸組60利用一固定板620於機臺50上鎖設有一主軸馬達62，該主軸馬達62的輸出軸具有一馬達皮帶輪621，又前述主軸座61上利用一外襯套631及一內襯套632樞設有一主軸軸心63，且主軸軸心63對應前方雙軸向櫛式刀座80的一端設有一夾筒組64，該夾筒組64包括有一筒夾固定軸心641、一筒夾固定套642、一襯套643及一主軸筒夾645，供選擇性夾掣一被加工件90、且可被主軸軸心63高速驅動，而主軸軸心63另一端設有一軸心皮帶輪65，供利用一皮帶651對應環設前述的馬達皮帶輪621，使主軸馬達62可同步驅動主軸軸心63高速旋轉，又主軸軸心63上另設有一編碼器652及一定位齒輪653,供計算主軸軸心63的旋轉速度，另主軸座61利用一支撐板66於主軸軸心63後端設有一主軸油壓缸67，且主軸油壓缸67上套設有一具夾頭檢測器681的回油罩68，該主軸油壓缸67可供作動主軸軸心63另一端的夾筒組64，供作動夾筒組64選擇性夾掣或釋放被加工件90。
[0035]又所述的雙軸向主軸刀座70的詳細構成，則請同時參看圖4、圖5及圖7所示，本實用新型以三組雙軸向主軸刀座70為主要實施例，各該雙軸向主軸刀座70分別具有一可鎖掣於前述主軸座61不同平面的Z軸基座71，且不相互幹涉，又Z軸基座71後端鎖設有一Z軸螺杆固定座72，且Z軸基座71上滑設有一對應Z軸螺杆固定座72的Z軸滑座73，再者Z軸滑座73與Z軸螺杆固定座72間設有一 Z軸螺杆731，且該Z軸螺杆731穿出Z軸螺杆固定座72的一端設有一螺杆皮帶輪732，又Z軸螺杆固定座72上利用固定板741鎖設有一Z軸伺服馬達74，該Z軸伺服馬達74具有一對應螺杆皮帶輪732的馬達皮帶輪742，供利用一皮帶743對應環設，使Z軸伺服馬達74可同步驅動Z軸螺杆731旋轉，以帶動Z軸滑座73相對Z軸基座71產生Z軸向的位移，再者Z軸滑座73異於Z軸螺杆固定座72的一端具有一 Y軸基座75，該Y軸基座75內部滑設有一 Y軸螺杆固定座751，另Y軸基座75與Y軸螺杆固定座751間設有一 Y軸螺杆76，且Y軸基座75前側面滑設有一鎖掣於該Y軸螺杆固定座751上的Y軸滑座77，又前述該Y軸螺杆76穿出Y軸基座75的一端設有一螺杆皮帶輪761，又Y軸基座75上利用固定板781鎖設有一 Y軸伺服馬達78，該Y軸伺服馬達78具有一對應螺杆皮帶輪761的馬達皮帶輪782，供利用一皮帶783對應環設，使Y軸伺服馬達78可同步驅動Y軸螺杆76旋轉，以通過Y軸螺杆固定座751帶動Y軸滑座77相對Y軸基座75產生Y軸向的位移，且該Y軸滑座77前側面底端設有一鎖刀座79，各該雙軸向主軸刀座70的鎖刀座79可供分別選擇性鎖設一刀具100，各該雙軸向主軸刀座70的刀具100並可同步相對主軸組60的被加工件90產生Y軸及Z軸的位移，供同步加工被加工件90的不同尺寸外徑。
[0036]至於所述的雙軸向櫛式刀座80的詳細構成，則請同時參看圖4、圖5及圖8所示，該雙軸向櫛式刀座80於前述機臺50上滑設有一 Z軸滑座81，該Z軸滑座81利用一具Z軸螺杆811的Z軸伺服馬達810 (如圖4所示)，且機臺50上設有一可覆蓋Z軸伺服馬達810與Z軸螺杆811的伸縮護罩82，使Z軸伺服馬達810可通過Z軸螺杆帶動Z軸滑座81相對機臺50產生Z軸向的位移，再者該Z軸滑座81異於伸縮護罩82的一端具有一 X軸基座83，該X軸基座83內部滑設有一 X軸螺杆固定座831，另X軸基座83與X軸螺杆固定座831間設有一 X軸螺杆84，且X軸基座83頂面滑設有一鎖掣於該X軸螺杆固定座831上的X軸滑座85，又前述該X軸螺杆84穿出X軸基座83的一端設有一 X軸伺服馬達86，該X軸伺服馬達86利用一聯軸器861與X軸螺杆84連結，使X軸伺服馬達86可同步驅動X軸螺杆84旋轉，並通過X軸螺杆固定座831帶動X軸滑座85相對X軸基座83產生X軸向的位移，且該X軸滑座85頂面中央設有一櫛式鎖刀座88，該雙軸向櫛式刀座80的櫛式鎖刀座88可供分別選擇性鎖設至少一刀具150，令該雙軸向櫛式刀座80的各該刀具150可分別對主軸組60的被加工件90產生X軸與Z軸的位移，供進行外徑、內徑車削及鑽孔加工；
[0037]因此，令各該雙軸向主軸刀座70的刀具100同步相對主軸組60的被加工件90進行Y軸及ζ軸的外徑加工，而令該雙軸向櫛式刀座80的各該刀具150分別對被加工件90進行X軸與Z軸的外徑、內徑車削及鑽孔等加工，而組構成一可提高加工效率、且實用性佳的計算機車床多刀同步機構。
[0038]而本實用新型的計算機車床多刀同步機構於實際應用時，則如圖3、圖4及圖5所示,操作上，利用主軸組60的主軸油壓缸67作動主軸軸心63的夾筒組64夾掣欲加工的被加工件90，且通過主軸馬達62驅動該主軸軸心63帶動夾筒組64與被加工件90高速旋轉。
[0039]接著，並通過電腦程式分別或同步驅動各該雙軸向主軸刀座70，使各該雙軸向主軸刀座70可利用Z軸伺服馬達74或Y軸伺服馬達78分別驅動Z軸滑座73或Y軸滑座77，而能作動該Y軸滑座77的鎖刀座79上的刀具100相對被加工件90產生Y軸向或Z軸向的位移，使各該雙軸向主軸刀座70的刀具100可分別或同步相對被加工件90進行Y軸及Z軸的外徑加工。
[0040]再者,該雙軸向柿式刀座80亦可與各該雙軸向主軸刀座70分別或同一時間作用，其令該雙軸向櫛式刀座80可利用Z軸伺服馬達810或X軸伺服馬達86分別驅動Z軸滑座81或X軸滑座85，而能作動該X軸滑座85的櫛式鎖刀座88上的各該刀具150分別相對被加工件90產生Z軸向或X軸向的位移，使該雙軸向櫛式刀座80的刀具150可分別相對被加工件90進行Z軸及X軸的外徑、內徑車削或鑽孔等加工。
[0041]經由前述的結構設計及動作說明可知，本實用新型的計算機車床多刀同步機構可利用各該雙軸向主軸刀座70互不幹涉的特性，且各該雙軸向主軸刀座70的刀具100可相對主軸組60上的被加工件90，在同一時間點進行Z軸向與Y軸向的外徑加工，且同一時間並可利用雙軸向櫛式刀座80的刀具150相對主軸組60上的被加工件90，分別或在同一時間點進行Z軸向與X軸向的加工，而可進行外徑、內徑車削及鑽孔等加工，使本實用新型的計算機車床多刀同步機構在同一時間點可使用至少二支刀具100、150,不但增加刀具數量，更可大大減少加工時間及更換刀具時間，有效提聞加工效率，增加其實用性，而能提聞其附加價值。
[0042]以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例，並非因此而限定本實用新型的專利保護範圍，故舉凡運用本實用新型說明書及附圖所作的均等變化與修飾，皆為本實用新型的保護範圍所涵蓋。
【權利要求】
1.一種計算機車床多刀同步機構，其特徵在於，包括有: 一機臺； 一主軸組，其具有一鎖設於該機臺上的主軸座，且該主軸組具有一能被主軸馬達高速轉動的主軸軸心，而該主軸軸心前端具有一夾筒組，且該主軸軸心另一端具有一主軸油壓缸，且該主軸油壓缸驅動該夾筒組選擇性地夾掣一被加工件； 至少一雙軸向主軸刀座，該雙軸向主軸刀座分別具有一能鎖掣於該主軸座的Z軸基座，而該Z軸基座上滑設有一 Z軸滑座，且該Z軸基座上設有一能帶動Z軸滑座的Z軸螺杆，而該Z軸螺杆能被一 Z軸伺服馬達驅動，且該Z軸滑座另一端具有一 Y軸基座，該Y軸基座內設有一 γ軸螺杆，且該Y軸基座前側面滑設有一能被Y軸螺杆帶動的Y軸滑座，而該Y軸螺杆能被一 Y軸伺服馬達所驅動，且該雙軸向主軸刀座的Y軸滑座的前側面設有一鎖刀座，該鎖刀座分別選擇性地鎖設一刀具，且分別或同步相對主軸組的被加工件產生Y軸及Z軸的位移； 一雙軸向櫛式刀座，其設於該機臺的主軸組前方，該雙軸向櫛式刀座具有一滑設於機臺的Z軸滑座，該Z軸滑座通過一具Z軸螺杆的Z軸伺服馬達而驅動，且該Z軸滑座一端具有一 X軸基座，該X軸基座內部設有一 X軸螺杆，且該X軸基座頂面滑設有一能被該X軸螺杆帶動的X軸滑座，而該X軸螺杆能被一 X軸伺服馬達驅動，且該X軸滑座頂面設有一櫛式鎖刀座，該櫛式鎖刀座選擇性地鎖設至少一刀具，且該刀具分別對主軸組的被加工件產生X軸與Z軸的位移。
2.如權利要求1所述的計算機車床多刀同步機構,其特徵在於,該主軸組的主軸馬達通過一固定板鎖設於該機臺上，且該主軸馬達的輸出軸具有一馬達皮帶輪，而該主軸軸心設有一對應的軸心皮帶輪，並通過一皮帶相對環設，且該主軸馬達能同步驅動該主軸軸心高速旋轉，而該主軸軸心上另設有一編碼器及一定位齒輪，且該主軸油壓缸上套設有一具夾頭檢測器的回油罩。
3.如權利要求1所述的計算機車床多刀同步機構，其特徵在於，該主軸組的主軸座上鎖設有三組雙軸向主軸刀座，且該雙軸向主軸刀座的刀具互不幹涉。
4.如權利要求1或3所述的計算機車床多刀同步機構，其特徵在於，該雙軸向主軸刀座的Z軸基座後端鎖設有一 Z軸螺杆固定座，而該Z軸螺杆穿出該Z軸螺杆固定座的一端設有一螺杆皮帶輪，且該Z軸螺杆固定座上通過一固定板鎖設該Z軸伺服馬達，且該Z軸伺服馬達具有一對應該螺杆皮帶輪的馬達皮帶輪，並通過一皮帶對應環設，且該Z軸伺服馬達能同步驅動z軸螺杆旋轉，而該Y軸基座位於該Z軸滑座異於Z軸螺杆固定座的一端，該Y軸基座內部滑設有一 Y軸螺杆固定座，而該Y軸螺杆設於該Y軸基座與該Y軸螺杆固定座間，且該Y軸滑座鎖設於該Y軸螺杆固定座上，而該Y軸螺杆穿出該Y軸基座的一端設有一螺杆皮帶輪，而該Y軸伺服馬達通過一固定板鎖設於該Y軸基座上，該Y軸伺服馬達具有一對應該螺杆皮帶輪的馬達皮帶輪，並通過一皮帶對應環設，且該Y軸伺服馬達通過該Y軸螺杆驅動Y軸螺杆固定座帶動該Y軸滑座相對Y軸基座產生Y軸向的位移。
5.如權利要求1所述的計算機車床多刀同步機構，其特徵在於，該雙軸向櫛式刀座於該機臺上設有一能覆蓋該Z軸伺服馬達與該Z軸螺杆的伸縮護罩，而該X軸基座內部滑設有一 X軸螺杆固定座，且該X軸螺杆設於該X軸基座與該X軸螺杆固定座間，且該X軸滑座鎖設於該X軸螺杆固定座上，而該X軸伺服馬達通過一聯軸器與該X軸螺杆連結。
【文檔編號】B23Q1/25GK204221382SQ201420512704
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月5日 優先權日:2013年9月27日
【發明者】郭欽輝 申請人:郭欽輝