CN101716692A - 双层立卧加工中心机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双层立卧加工中心机床，包括底座、立柱、丝杆、主轴箱和用以控制数控各部件工作的数控单元，其特征在于底座上设有固定立柱、活动立柱、上工作台装置和下工作台装置，底座上设有下工作台装置，下工作台装置中的滑架下端经下驱动丝杆与底座相连接，下工作台装置前后两侧分别设有前支架和后支架，左右两侧分别设有活动立柱和固定立柱，前支架和后支架下端分别与底座固定连接，上端经导轨与上工作台装置中的滑架滑动连接，上工作台装置中的滑架两端与前支架和后支架上设有的驱动丝杆相铰接，固定立柱与底座固定连接，活动立柱经固定在底座上的驱动丝杆与底座相连接，活动立柱上设有卧式主轴箱，固定立柱上设有立式主轴箱，具有结构新颖、减少加工辅助时间、减小占地面积等优点。

Description

双层立卧加工中心机床

技术领域

本发明涉及数控机床领域，具体地说是一种双层立卧加工中心机床。

背景技术

目前，为了保证工件在一次装夹时，尽可能加工多个面与同时加工多个面，提高加工效率，减少加工辅助时间，保证机床的同种功能和加工范围的情况下，使机床的占地面积尽可能小，为解决此问题，机床厂家有的采用立式加工中心机床，其由底座、滑枕、工作台、立柱、主轴箱和用于控制数控机床各部件工作的数控单元组成，底座上端设有滑枕和立柱，滑枕下端经床身上设有的滑轨雨底座滑动连接，并经底座上设有的丝杠驱动沿Z轴水平滑移，工作台经滑枕上部设有的滑轨与滑枕滑动连接，并经滑枕上设有的丝杠驱动沿X轴水平滑移，立柱一侧设有导轨，导轨上设有主轴箱，主轴箱经立柱上设有的丝杆驱动沿导轨垂直上下滑移，主轴箱下端正对工作台设有主轴头，主轴箱上端设有伺服电机，通过伺服电机带动主轴头旋转，进而对零件进行加工，其不足是：在加工过程中，需反复改变工件在工作台上的定位状态，延长工件的加工时间，生产效率低，增加工人的劳动强度；有的采用五轴联动加工中心机床，其由底座、立柱、工作台、回转工作台、升降丝杠、主轴箱和用于控制数控机床各部件工作的数控单元组成，底座上设有工作台，一端设有立柱，底座上设有用于驱动立柱水平滑移的丝杠，工作台上部设有回转工作台，可实现工件沿Z轴旋转±360°，立柱上设有主轴箱，主轴箱经立柱上设有的丝杠驱动可沿立柱上的导轨上下滑移，主轴箱采用可回旋±90°的主轴回转体，实现主轴的立卧两用，以达到加工工件的多个面，其不足是：需要变换主轴回转体的体位来逐个加工工件的多个面，加工时间长，生产效率低；还有一种是采用多铣头加工中心机床同时加工多个面，以及采用交换工作台装置加工工件，用以减少加工辅助时间，其不足是：机床成本高，占地面积大。

发明内容

本发明的目的是为了保证工件在一次装夹时，尽可能同时加工多个面，将立式加工中心机床和卧式加工中心机床的优点相结合，实现立式铣头与卧式铣头同时加工同一个工件，一次装夹时可加工五个面，本发明提供了一种结构新颖、操作方便快捷，减少加工辅助时间、提高生产效率、减小占地面积的双层立卧加工中心机床。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种双层立卧加工中心机床，包括底座、立柱、驱动丝杆、主轴箱和用以控制数控各部件工作的数控单元，主轴箱一端设有主轴头，另一端设有伺服电机，其特征在于底座上设有固定立柱、活动立柱、上工作台装置和下工作台装置，底座上设有下工作台装置，下工作台装置中的滑架下端经下驱动丝杆与底座相连接，并经下驱动丝杆驱动使下工作台装置沿丝杆X轴方向行走，下工作台装置前后两侧分别设有前支架和后支架，左右两侧分别设有活动立柱和固定立柱，前支架和后支架下端分别与底座固定连接，上端经导轨与上工作台装置中的滑架滑动连接，上工作台装置中的滑架两端与前支架和后支架上设有的驱动丝杆相铰接，经驱动丝杆驱动，使上工作台装置沿X轴方向滑移，固定立柱与底座固定连接，活动立柱经固定在底座上的驱动丝杆与底座相连接，并经驱动丝杆驱动，使活动立柱沿驱动丝杆X轴方向行走，活动立柱上设有卧式主轴箱，卧式主轴箱经固定在活动立柱上的垂直驱动丝杆与活动立柱滑动连接，并经垂直驱动丝杆驱动沿Y轴方向滑移，固定立柱上设有立式主轴箱，立式主轴箱经固定在固定立柱上的垂直驱动丝杆与固定立柱滑动连接，并经垂直驱动丝杆驱动Y轴方向滑移，本发明将立式加工中心机床和卧式加工中心机床合为一体，共用上下两层工作台，减少了占地面积，减少了加工辅助时间，提高了工作效率。

本发明中的上工作台装置和下工作台装置分别由工作台体、回转工作台、涡轮、蜗杆、伺服电机、滑架、驱动丝杆和导轨组成，滑架中间为中空的空腔，空腔内侧沿Z轴方向设有导轨，导轨上端设有驱动丝杆，驱动丝杆与导轨同方向，工作台体下端与导轨滑动连接，上端两侧与驱动丝杆相铰接，中间设有梯形凹槽，回转工作台设在梯形凹槽内，回转工作台下端设有涡轮，涡轮经蜗杆与固定在工作台体上的伺服电机相啮合，通过伺服电机驱动，使涡轮蜗杆带动回转工作台旋转，通过驱动丝杆驱动，使工作台体沿Z轴方向滑移，以利于卧式主轴铣头对工件的四个面进行铣削。

本发明由于采用上述结构，将立式加工中心机床和卧式加工中心机床的优点相结合，实现立式铣头与卧式铣头同时加工同一个工件，一次装夹时可加工五个面，具有结构新颖、操作方便快捷，减少加工辅助时间、提高生产效率、减小占地面积等优点。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明一种加工方式的结构示意图。

图3是图2中上工作台装置和下工作台装置交换位置对工件进行加工的结构示意图。

图4是本发明的另一种加工方式的结构示意图。

图5是本发明的整体外形示意图。

图6是本发明中的上工作台装置或下工作台装置的俯视图的结构示意图。

图7是图6中A-A的全剖结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进一步说明：

如附图所示，一种双层立卧加工中心机床，包括底座1、立柱(2、16)、驱动丝杆(6、7、9、14、17、18、19)、主轴箱(3、13)和用以控制数控各部件工作的数控单元，主轴箱(3、13)一端设有主轴头(4、12)，另一端设有伺服电机(5、15)，底座1上设有固定立柱2、活动立柱16、上工作台装置和下工作台装置，底座1上设有下工作台装置，下工作台装置中的滑架20下端经下驱动丝杆18与底座1相连接，并经下驱动丝杆18驱动使下工作台装置沿丝杆X轴方向行走，下工作台装置前后两侧分别设有前支架24和后支架25，左右两侧分别设有活动立柱16和固定立柱2，前支架24和后支架25下端分别与底座1固定连接，上端经导轨与上工作台装置中的滑架8滑动连接，上工作台装置中的滑架8两端与前支架24和后支架25上设有的驱动丝杆7相铰接，经驱动丝杆7驱动，使上工作台装置沿X轴方向滑移，固定立柱2与底座1固定连接，活动立柱16经固定在底座1上的驱动丝杆17与底座1相连接，并经驱动丝杆17驱动，使活动立柱16沿驱动丝杆X轴方向行走，活动立柱16上设有卧式主轴箱13，卧式主轴箱13经固定在活动立柱16上的垂直驱动丝杆14与活动立柱16滑动连接，并经垂直驱动丝杆14驱动沿Y轴方向滑移，固定立柱2上设有立式主轴箱3，立式主轴箱3经固定在固定立柱2上的垂直驱动丝杆6与固定立柱2滑动连接，并经垂直驱动丝杆6驱动Y轴方向滑移，本发明将立式加工中心机床和卧式加工中心机床合为一体，共用上下两层工作台，减少了占地面积，减少了加工辅助时间，提高了工作效率。

本发明中的上工作台装置和下工作台装置分别由工作台26、回转工作台10、滑架8、驱动丝杆9和导轨20组成，滑架8中间为中空的空腔，空腔内侧沿Z轴方向设有导轨20，滑架8上端设有驱动丝杆9，驱动丝杆9与导轨20同方向，工作台26下端经导轨20与滑架8滑动连接，上端两侧与驱动丝杆9相铰接，中间设有回转工作台(10、21)，回转工作台(10、21)经固定在工作台上的电机29驱动涡轮27蜗杆28，使回转工作台(10、21)带着加工工件(11、22)回转，通过驱动丝杆9驱动，使工作台26沿Z轴方向滑移，以利于卧式主轴铣头12对工件的四个面进行铣削。

本发明中的回转工作台是由回转工作台面、转轴和挡圈组成，转轴上端与工作台面固定连接，下端与挡圈固定连接，工作台面下端外周设有环形凸台，工作台上设有与环形凸台相配合的环形槽，回转工作台经环形凸台与工作台上的环形槽相卡合，以利于回转工作台的旋转定位，转轴经轴套经工作台活动连接。

本发明中的驱动丝杆(6、7、9、14、17、18、9)一端经联轴器与电机相连接，另一端与螺母相铰接，以使电机23驱动驱动丝杆(6、14)沿轴向旋转。

本发明还可在整机外部架设防护罩，防护罩上设有开拉门。

本发明的具体实施过程：

实施例1：

在图2中，将加工工件11装夹在回转工作台10上，活动立柱16上的卧式主轴箱经驱动丝杆14驱动沿Y轴方向上下滑移，使其对准加工工件的加工面，活动立柱16经驱动丝杆17驱动沿X轴方向滑移，使其靠向加工工件的加工面，使用卧式铣头12对加工工件进行加工，回转工作台10可沿Y轴作任意角度旋转，以改变加工工件的加工面，进而对其加工，同时将加工工件22装夹在下工作台装置的回转工作台21上，下工作台装置经驱动丝杆18驱动，使下工作台装置上的加工工件22正对立式铣头4，立式主轴箱经驱动丝杆6驱动沿Y轴方向下滑移，使用立式铣头4对准加工工件22的上表面进行加工，加工完毕后，在图3中，立式主轴箱沿Y轴方向向上滑移，交换回转工作台10与回转工作台21的位置，使用卧式铣头12对加工工件22进行加工，使用立式铣头4对加工工件11进行加工，这样可以达到同时一次装夹加工工件11和加工工件22，两个铣头可交替对两个加工工件的五个面进行加工。

实施例2：

在图4中，将加工工件11装夹在回转工作台10上，活动立柱16经驱动丝杆17驱动，使卧式铣头靠向加工工件，同时，立式铣头经驱动丝杆6驱动，使立式铣头对准加工工件11的上表面，使用卧式铣头12对加工工件11圆周面进行加工，同时使用立式铣头4对加工工件的上表面进行加工，实现用立式铣头与卧式铣头同时对加工工件11进行加工。

本发明由于采用上述结构，将立式加工中心机床和卧式加工中心机床的优点相结合，实现立式铣头与卧式铣头同时加工同一个工件，一次装夹时可加工五个面，具有结构新颖、操作方便快捷，减少加工辅助时间、提高生产效率、减小占地面积等优点。

Claims (2)

1.一种双层立卧加工中心机床，包括底座、立柱、驱动丝杆、主轴箱和用以控制数控各部件工作的数控单元，主轴箱一端设有主轴头，另一端设有伺服电机，其特征在于底座上设有固定立柱、活动立柱、上工作台装置和下工作台装置，底座上设有下工作台装置，下工作台装置中的滑架下端经下驱动丝杆与底座相连接，下工作台装置前后两侧分别设有前支架和后支架，左右两侧分别设有活动立柱和固定立柱，前支架和后支架下端分别与底座固定连接，上端经导轨与上工作台装置中的滑架滑动连接，上工作台装置中的滑架两端与前支架和后支架上设有的驱动丝杆相铰接，固定立柱与底座固定连接，活动立柱经固定在底座上的驱动丝杆与底座相连接，活动立柱上设有卧式主轴箱，卧式主轴箱经固定在活动立柱上的垂直驱动丝杆与活动立柱滑动连接，固定立柱上设有立式主轴箱，立式主轴箱经固定在固定立柱上的垂直驱动丝杆与固定立柱滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种双层立卧加工中心机床，其特征在于上工作台装置和下工作台装置分别由工作台、回转工作台、滑架、驱动丝杆和导轨组成，滑架中间为中空的空腔，空腔内侧沿Z轴方向设有导轨，滑架上端设有驱动丝杆，驱动丝杆与导轨同方向，工作台下端经导轨与滑架滑动连接，上端两侧与驱动丝杆相铰接，中间设有回转工作台。

Images