CN101683694A - 具有能沿机床的纵向轴线的方向运动的工件支撑轴的多轴车床 - Google Patents

具有能沿机床的纵向轴线的方向运动的工件支撑轴的多轴车床 Download PDF

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Abstract

一种多轴车床，其具有支撑旋转鼓轮的立架结构，所述旋转鼓轮进而支撑多个工件支撑轴。在立架上，在每个轴处，设置了适于支撑多个加工刀具的横滑板，所述加工刀具将用于加工工件的前部。该机床在旋转鼓轮前部进一步包括平行导轨，这些导轨被设置成横过机床车身，在这些导轨上以可滑动方式安装有两个滑板，每个滑板均包括工件支撑轴。在机床的两侧上，每个轴附近，设置有适于支撑多个加工刀具的竖向滑板，所述加工刀具用于加工工件的后部。

Description

具有能沿机床的纵向轴线的方向运动的工件支撑轴的多轴车床
【技术领域】
本发明涉及一种多轴车床，该车床在前后两侧上都包括有工件加工组件。
【背景技术】
现有技术的上述类型的多轴车床通常包括大尺寸的鼓轮(drum)，该鼓轮能够被可控地旋转驱动，从而使各个轴到达工件加工角度位置。所述旋转鼓轮支撑多个内置的轴，这些内置的轴旋转驱动工件，从而用由安装在旋转鼓轮的支撑机床结构上的横滑板支撑的加工刀具加工这些工件。
现有技术的、在所述轴处支撑加工刀具的横滑板，可以沿着鼓轮的径向延伸X轴线以及沿着所述旋转鼓轮的纵向延伸Y轴线二者被驱动。
为了在工件上沿着它们相切的Y轴线的方向执行另外的加工操作，在过去，必需在多轴车床上设置另外的、相当大尺寸的机构组件，因此大大地减小了机床工作区域，并且使得机床调整操作非常冗长复杂；因而，车床的操作灵活性将不足。
现有技术的多轴机床的另一个通常的技术缺点在于，在其上只可以获得仅有的加工工件后部的工件切削位置，因此加工操作必需非常简单和迅速，以配合加工操作时间周期。
为了解决上述问题，现有技术的方法大大地改变了机床结构，从而在其中包括有多个用于加工工件后部的工作位置；替代地，也制备了包括两串联式耦接的机床及操作机器人装置的工作台架，该操作机器人装置用于监控半成品工件从机床到其它位置的转移。
由于工件在被加工时会受到的破坏性弯曲，现有技术多轴机床的另一个缺点在于由所述机床制成的工件的长度必需非常小，因此妨碍了在每个成品工件上均达到正常的误差。此外，由于可以得到的工作区域非常有限，所以还非常难以正确地卸载被加工的工件。
【发明内容】
因此，本发明的主要目的是克服现有技术的上述缺点，并且提供一种多轴机床，其中，围绕轴附近的旋转鼓轮的空间不为另外的配件所占据，因此使得即使工件非常细长，在单个多轴机床中也可以在前侧上和后侧上以及经过相当大的长度来加工所述工件。
根据本发明，通过一种多轴车床实现了上述目的，所述多轴车床具有立架机床支撑结构，所述立架机床支撑结构以可旋转方式支撑鼓轮，所述鼓轮进而承载多个工件支撑轴，其中，所述机床立架在所述轴处支撑横滑板，所述横滑板支撑多个用于加工工件前后部的加工刀具，并且，在旋转鼓轮支撑台架前部，设置有横过机床车台的平行导轨，所述平行导轨支撑横滑板，所述横滑板每个均包括工件轴，并且每个所述工件轴上均以可操作方式耦接有刀具支撑元件，所述刀具支撑元件安装在能够竖向运动的滑板并且包括用于加工工件后部的刀具。
根据从属权利要求、如下披露内容及附图，其它的优点将更加显然。
【附图说明】
下面将参照多轴机床以更具体的方式披露本发明，所述机床仅是以示例的方式给定的。
在附图中：
图1示出多轴车床的旋转鼓轮，相关的轴和加工刀具支撑滑板由机床结构支撑；
图2是示出多轴机床的旋转鼓轮的立体图，该机床具有用于在工件在其前部被加工后取走工件的工件取走装置；
图3和4是以两种可能的配置即具有或不具有旋转衬套的配置示出具有用于驱动工件的驱动装置的旋转鼓轮和轴的立体图；
图5是示出多轴机床的示意性俯视图；
图6是多轴机床的另一立体图；
图7是以其一些不同的加工工步示出的机床的俯视图；
图8是以其另外的加工工步示出的多轴机床的另一俯视图；
图9是示出用于取走工件的工步和另一用于加工所述工件的后部的加工工步的多轴机床的另一俯视图；
图10是机床及其工件取走装置D的又一俯视图。
【具体实施方式】
如图1中所示，根据本发明的机床总体上由附图标记1标示，并且包括支撑立架结构2，本来已知的可控旋转驱动鼓轮3以可旋转方式支撑在所述支撑立架结构2上。
鼓轮3支撑多个工件轴4和5，后面将以更详细的方式对工件轴4和5进行描述。
图1示出支撑所述鼓轮3同时支撑横滑板6的支撑结构或台架2，横滑板6上以本来已知的方式装备有加工刀具，加工刀具总体上用附图标记7标出。
有利地，所述加工刀具7能够被沿着径向轴线X或沿着切向轴线Y(见图1)被驱动。
这种设置使得可以使用适当地选择和设置的加工刀具7，从而在工件的前侧或前部上执行加工操作，所述工件用附图标记8标出。
图2示出，在支撑在机床的支撑台架2上的鼓轮3前部，多轴机床结构在水平平面内进一步支撑横向延伸过机床1的车台的平行导轨10。
导轨10支撑驱动拖板11，这些驱动拖板沿着所述滑动平行导轨10可控地、彼此单独地被驱动，并且能够通过例如循环滚珠螺杆和可控马达或线性马达等本来已知的驱动系统来驱动。
每个拖板11支撑滑板12，所述滑板12被沿着鼓轮3的纵向轴线Z可控地驱动，每个滑板12单个支撑可控马达13并且包括夹紧件，该夹紧件用于从鼓轮3支撑的轴4和5夹紧工件8。
多轴机床1进一步支撑加工刀具保持件15和16，所述加工刀具保持件15和16分别安装在相应的竖向可运动滑板(A)和(B)上。将在后面以更详细的方式描述滑板(A)和(B)。
图3和4分别通过立体图示出了具有轴的旋转鼓轮3适于沿着所述鼓轮的轴线Z的纵向被驱动。
鼓轮3的前部与结构18一体地形成，为了每个工件支撑旋转轴，结构18支撑平行的导轨19，滑块20以可滑动方式安装在平行导轨19上，使得工件保持件轴21可以沿着旋转鼓轮3轴线的纵向方向Z被驱动。
工件支撑轴21通过夹紧件22旋转驱动工件8。
此外图中还示出了机床的两种配置。
在位置5，机床处于其基本配置，其中，轴旋转驱动所述工件并且使工件沿着Z方向移位，从而使所述工件直接伸出，从鼓轮3的前部离开所需的伸出距离，鼓轮3不包括支撑件。在这种情况下，工件具有小的尺寸并且在其加工操作过程中不受到变弯或弯曲运动。
相反，在位置4处，旋转衬套(C)被设置用于支撑大长度的细长工件8，其中，为了限制在图1的滑板6上的加工操作期间不可避免地发生的细长工件的弯曲，支撑是必要的。
旋转衬套能够被例如包括驱动轴的机构驱动单元等本来已知的驱动单元所驱动，或被附设的辅助马达所驱动。
因而，从相同的基本机床能够实现两个上述机床配置。
图5通过俯视图示出多轴机床1的主要部件。
在该图中，可以看到支撑轴4和5的台架或结构2，以及待加工的工件8。
图5还示出以可滑动方式支撑着支撑滑板12的拖板11的横向平行导轨10，滑板12进而又支撑用于旋转驱动夹紧件14的轴13。
图5还示出安装在竖向可运动滑板(A)和(B)上的、用于加工工件8的后端部的刀具保持件15和16。
此外，图5还示意性地示出，在工件8上前加工操作结束时，轴13将已经设置在当切削操作之后被轴4和5所移除的所述工件8的前端部处。
因而，通过为此而使用组件15和16的加工刀具，在相同的机床1上可以执行工件8的后侧上的加工。
如图6中所示，所移除的工件8被支撑在滑板12上的轴13旋转驱动，并且，由于设置了刀具保持件15和16，所以甚至可以在其后侧上切削工件8。
图10示出了示例，该示例示出了所讨论的机床还设置有成品的大长度工件8。
被滑板12所驱动的轴13从旋转鼓轮3轴4和5移除工件8。在已经用刀具保持件15和16加工了后侧之后，驱动臂(在图中未示出)通过夹紧元件(D)从轴13的后部上断开长的工件8，见图10。
图7示出多轴机床的基本配置。
在此，轴13被用于通过安装在竖向滑板(B)上的刀具保持件15加工刚从主轴5取走的工件8的后侧或后部。
滑板12进一步支撑用于旋转驱动刀具(F)的马达(E)，刀具(F)用于加工轴4中的工件8。
在这种配置中，多轴组件将具有单个用于加工工件后侧的位置，以及用于通过旋转刀具加工工件前侧的另一位置。
图8示出了多轴机床的另一配置或设置。
此设置在此被称为“双重循环”设置，其中，具体地，所述机床被编程以同时制作两个简单工件；通过使用旋转鼓轮3的六个可用位置中的三个、每次执行两个卡配移位旋转运动来制作工件8。
在鼓轮3的最后位置中，其上具有已加工的前加工部分的两个工件8被设置在轴4和5中；此时，滑板12将使轴13达到工件夹紧位置，然后将被回撤到刀具保持件15和16，以加工工件8的后侧。在后加侧工操作结束时，两个被加工的工件被同时卸载。
图9示出多轴机床的另一种配置或样式。
此样式在此被称为“双重恢复”样式，因为，具体地，该机床在此配置中通过长加工时间的后侧加工操作制作工件。具体地，两个轴13在相应的刀具保持件15和16上进行相同的后侧加工操作，所述加工操作偏离如此的时间，以使旋转鼓轮3可以使工件8回到其端部位置5。
因此，所述工件8以交替的方式被两个轴13夹紧，以用于后加工操作。

Claims (8)

1.一种多轴车床(1)，具有车床立架(2)，所述车床立架(2)能够旋转地支撑承载多个轴(4，5)的鼓轮(3)，其特征在于，所述轴(4，5)能够沿纵向轴线(Z)相对于所述鼓轮(3)运动。
2.如权利要求1所述的多轴车床，其特征在于，所述立架(2)为每个所述轴(4，5)支撑横滑板(6)，所述横滑板(6)分别沿所述鼓轮(3)的径向方向(X)和切向方向(Y)驱动刀具承载组件(7)。
3.如权利要求1所述的多轴车床，其特征在于，所述车床在所述立架(2)的前部包括横于所述车床的车台设置并且能滑动地支撑横滑板(11，12)的平行导轨(10)，每个横滑板(11，12)分别支撑工件旋转轴(13)。
4.如权利要求1所述的多轴车床，其特征在于，所述车床在每个所述轴(13)一侧上进一步包括竖向滑板(A，B)，其支撑用于加工所述工件的后部的刀具保持件(15，16)。
5.如权利要求1所述的多轴车床，其特征在于，为了加工细长的工件，所述旋转鼓轮(3)支撑旋转衬套(C)，所述旋转衬套(C)进而支撑被加工的所述工件，同时防止所述工件弯曲。
6.如权利要求1所述的多轴车床，其特征在于，为了执行标准的加工操作，轴(13)被驱动马达(E)替换，所述驱动马达(E)用于旋转驱动加工刀具(F)，从而执行轴(4)上工件的前加工操作。
7.如权利要求1所述的多轴车床，其特征在于，所述轴(13)被数控装置如此地控制，以执行“双重再加工(double retooling)”加工操作，用于加工需要较长加工操作时间的工件的后部。
8.如权利要求1所述的多轴车床，其特征在于，所述轴(13)被所述数控装置如此地控制，以执行“双重循环”加工操作，用于同时生产两个简单工件。
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