CN101823158A - 组合车床 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种组合车床，属于机械技术领域。它解决了现有的车床生产效率低，无法满足生产阀门需要的问题。本组合车床，包括机座、主轴、电机、夹具、横拖板一、驱动机构一，横拖板一上并列设有均能够沿平行于主轴轴线方向水平滑动的纵拖板一和纵拖板三，在横拖板一上设有能够使纵拖板一滑动的驱动机构六和能够使纵拖板三滑动的驱动机构八；所述的纵拖板一上设有能够固定第一刀具的刀架一，所述的纵拖板三上设有能够固定第三刀具的刀架三。本组合车床的各个刀具能够依次对阀体进行加工，满足批量加工的需求，同时转换刀具速度快，提高生产效率。本组合车床还具有布局合理、结构简单，加工零件效率高的优点。

Description

组合车床

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种车床，特别是一种组合车床。

背景技术

车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。普通车床的加工对象广，主轴转速和进给量的调整范围大，能加工工件的内外表面、端面和内外螺纹，其刀具安装在转塔上，根据加工不同的需求转动转塔。这种车床主要由工人手工操作，生产效率低，适用于单件、小批生产和修配车间。若需对阀门阀体的阀杆座进行加工，则需依次进行钻、攻丝、拉内槽步骤，由于阀门应用广泛，生产销售量大，显然采用普通车床加工是无法满足生产需要的。

为此，为了提高生产效率，降低生产成本，于是有人采用数控车床进行生产，甚至设计出一套流水线进行生产，但是都还是存在着无法降低生产成本的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种组合车床，本组合车床能够并列安装多把刀具，节约换刀的时间。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种组合车床，包括机座、在机座上设有主轴和驱动主轴转动的电机，在主轴的前端设有夹具，所述的夹具的侧部设有能够沿垂直于主轴轴线方向水平滑动的横拖板一，在机座上设有能够使横拖板一滑动的驱动机构一，其特征在于，所述的横拖板一上并列设有均能够沿平行于主轴轴线方向水平滑动的纵拖板一和纵拖板三，在横拖板一上设有能够使纵拖板一滑动的驱动机构六和能够使纵拖板三滑动的驱动机构八；所述的纵拖板一上设有能够固定第一刀具的刀架一，所述的纵拖板三上设有能够固定第三刀具的刀架三。

本组合车床中第一刀具对工件完成加工，且当横拖板一滑动能同时完成第一刀具的退刀步骤及完成第三刀具的对刀步骤，从而有效的节约了加工的时间。横拖板一能够将刀架一或刀架二上的刀具与工件对齐，纵拖板一能够实现第一刀具的进刀，纵拖板三能够实现第三刀具的进刀。

在上述的组合车床中，所述的纵拖板一上设有能够沿垂直于主轴轴线方向水平滑动的横拖板二和能够使横拖板二滑动的驱动机构二；上述的刀架一固定在横拖板二上，所述的横拖板二上设有能够固定第二刀具的刀架二。

在上述的组合车床中，所述的横拖板二上设有能够沿平行于主轴轴线方向水平滑动的纵拖板二和能够使纵拖板二滑动的驱动机构七，上述的刀架二固定在纵拖板二上。

在上述的组合车床中，所述的纵拖板二固定有拉杆，所述的拉杆的轴线位于纵拖板二水平滑动方向上且在拉杆上穿设有复位弹簧，复位弹簧的一端抵靠在横拖板二，另一端抵靠在拉杆的端部上，在复位弹簧作用下使纵拖板二始终具有向远离夹具滑动的趋势。

在上述的组合车床中，所述的纵拖板二上设有触碰开关，在横拖板二上固定与触碰开关位置相对应的限位螺钉，且当纵拖板二向靠近夹具方向滑动时触碰开关的触头抵靠在限位螺钉上时，上述电机转轴能够反转。

在上述的组合车床中，所述的纵拖板三上设有能够沿垂直于主轴轴线方向水平滑动的横拖板三和能够使横拖板三滑动的驱动机构三，上述的刀架三固定在横拖板三上。

在上述的组合车床中，所述的驱动机构一、驱动机构六、驱动机构八、驱动机构三均为液压缸。

在上述的组合车床中，所述的驱动机构二、驱动机构七均为气缸。

上述的驱动机构采用液压缸或气缸，液压缸或气缸具有进给稳定且进给速度快，从而能够缩短加工时间而又能保证加工质量及不损坏刀具的优点。

在上述的组合车床中，所述的驱动机构一、驱动机构六、驱动机构八、驱动机构三、驱动机构二均包括步进电机、丝杆、丝母。

在上述的组合车床中，所述的横拖板一、横拖板二、横拖板三、纵拖板一、纵拖板二、纵拖板三上均设有行程控制机构。行程控制机构能够有效的保证进给量的精确性，保证加工精度。同时，行程控制机构能够与控制机构相连，从而提高本组合车床的自动化性能，进一步提高生产效率。

与现有技术相比，本组合车床的各个刀具能够依次对阀体进行加工，转换刀具速度快，提高生产效率，满足批量加工的需求。本组合车床具有布局合理、结构简单，加工零件效率高的优点。本组合车床能够固定多把刀具，从而能够满足加工不同零件的需要。同时，本组合车床中的各个刀具能够单独执行，从而加工零件更为灵活。

附图说明

图1是本组合车床的立体结构示意图。

图2是本组合车床另一视角的立体结构示意图。

图中，1、机座；2、主轴；3、横拖板一；4、液压缸一；5、纵拖板一；6、液压缸二；7、横拖板二；8、气缸一；9、纵拖板二；10、气缸二；11、纵拖板三；12、液压缸三；13、横拖板三；14、液压缸四；11、触碰开关八；16、限位螺钉八；17、固定板；18、刀架一；19、刀架二；20、刀架三。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，本组合车床包括机座1、主轴2、夹具、拖板、驱动机构、刀架。

具体来说，主轴2穿设在机座1上且在主轴2的前端设有用于夹紧工件的夹具，在机座1上设有驱动主轴2转动的电机。

如图1所示，附图中辅助限定了前侧、后侧、左侧、右侧。在夹具右侧设有垂直于主轴2轴线的横拖板一3，横拖板一3固定在机座1上且能够沿垂直于主轴2轴线方向水平滑动。在机座1上设有能够使横拖板一3滑动的驱动机构一。驱动机构一为液压缸一4，其缸体固定在横拖板一3的后端面上，活塞杆的端部与机座1相固连。

驱动机构一还可以通过另一种方案实施，驱动机构一包括步进电机、丝杆、丝母，步进电机固定在机座1上，丝母固定在横拖板一3上，丝杆穿过丝母且一端与步进电机的转轴相连。

在横拖板一3前侧部上固定有能够沿平行于主轴2轴线方向水平滑动的纵拖板一5，在横拖板一3上设有能够使纵拖板一5滑动的驱动机构六。驱动机构六为液压缸二6，其缸体固定在纵拖板一5右侧端面上，活塞杆的端部与横拖板一3相固连。

驱动机构六的另一种实施方案原理与驱动机构一的另一种实施方案相同，不同的地方在于：驱动机构六中步进电机固定在横拖板一3上，丝母固定在纵拖板一5上，丝杆穿过丝母且一端与步进电机的转轴相连。

纵拖板一5上设有能够沿垂直于主轴2轴线方向水平滑动的横拖板二7和能够使横拖板二7滑动的驱动机构二。驱动机构二为气缸一8，其缸体固定在横拖板二7前侧端面上，活塞杆的端部与纵拖板一5通过螺纹相固连。

驱动机构二的另一种实施方案原理与驱动机构一的另一种实施方案相同，不同的地方在于：驱动机构二中步进电机固定在纵拖板一5上，丝母固定在横拖板二7上，丝杆穿过丝母且一端与步进电机的转轴相连。

在横拖板二7后侧部上固定有能够固定第一组合刀具的刀架一18。第一组合刀具包括钻头和端面切屑刀。刀架一18呈方块状且通过螺栓固定在横拖板二7上，采用螺栓固定能够方便拆卸和安装刀架一18，同时也方便因不同的工件所需不同刀具而更换不同刀架的要求。刀架一18的左侧面上开有用于安装端面切屑刀的安装槽一和用于安装钻头的安装槽二，刀架一18上设有若干个与安装槽一和安装槽二位置相对应用于固定上述刀具的锁紧螺栓。

为了方便且每次都能将钻头及端面切屑刀与工件所需加工位置对齐，在横拖板一3的前端面上固定有限位螺钉一，限位螺钉一的头部能够抵靠在机座1上，在机座1上固定有与限位螺钉一位置相对应的触碰开关一，触碰开关一能够控制液压缸一4的进油阀。且当限位螺钉一与触碰开关一相触时，液压缸一4的进油阀关闭，从而使拖板停留于该位置上。即液压缸一4拉动横拖板一3同时带动横拖板一3上所有零部件运动，当限位螺钉一与触碰开关一相触时，钻头及端面切屑刀与工件所需加工位置对齐。

若未对齐则可调节限位螺钉一的轴向位置，改变限位螺钉一端面与触碰开关一之间的间距，进而达到改变横拖板一3滑动行程，实现调节钻头及端面切屑刀的位置。

为了精确控制加工孔的深度及切屑端面的量，需调整钻头刀头和端面切屑刀刀头之间的间距。在纵拖板一5的右端面上固定有限位螺钉六，限位螺钉六的头部能够抵靠在横拖板一3上，在横拖板一3上固定有与限位螺钉六位置相对应的触碰开关六。且当限位螺钉六与触碰开关六相触时，液压缸二6的进油阀换向，从而使液压缸二6拉动纵拖板一5向右侧运动。即液压缸二6推动纵拖板一5并带动纵拖板一5上所有零部件运动，当限位螺钉一与触碰开关一相触时，钻头及端面切屑刀完成对工件所需加工位置的加工；同时液压缸二6的进油阀换向，纵拖板一5向右侧运动，使钻头及端面切屑刀退出工件。为了保证每次液压缸二6退回后的位置都是相同的，于是在液压缸二6的尾部设有触碰感应开关，且当触碰感应开关被触碰时液压缸二6的进油阀关闭。若切屑量不符合要求则可调节限位螺钉六的轴向位置，改变限位螺钉六端面与触碰开关六之间的间距，进而达到改变纵拖板一5滑动行程，实现调节钻头及端面切屑刀切屑工件的量。

在横拖板二7上设有能够沿平行于主轴2轴线方向水平滑动的纵拖板二9和能够使纵拖板二9滑动的驱动机构七，纵拖板二9上固定能够固定第二刀具的刀架二19。在横拖板二7右端面上，驱动机构七为气缸二10，其缸体固定在固定板17上，活塞杆的端部能够与横拖板二7的右端面相抵靠。在纵拖板二9右端面上固连有拉杆，该拉杆的轴线位于纵拖板二9水平滑动方向上且拉杆穿过上述的固定板17，在拉杆上穿设有复位弹簧，复位弹簧的一端抵靠在固定板17上，另一端抵靠在拉杆的端部上，在复位弹簧作用下使纵拖板二9始终具有向右侧滑动的趋势。

第二刀具为丝锥，刀架二19呈方块状且通过螺栓固定在纵拖板二9上，其与夹具相对的侧面上开有用于安装丝锥安装槽三，刀架二19上设有若干个用于固定上述丝锥的锁紧螺栓。

为了方便且每次都能将丝锥与工件所需加工位置对齐，在横拖板二7的前端面上固定有限位螺钉二，限位螺钉二的头部能够抵靠在纵拖板一5上，在纵拖板一5上固定有与限位螺钉二位置相对应的触碰开关二。且当限位螺钉二与触碰开关二相触时，气缸一8的进气阀关闭，从而使拖板停留于该位置上。即气缸一8推动横拖板二7同时带动横拖板二7上所有零部件运动，当限位螺钉二与触碰开关二相触时，丝锥与工件所需加工位置对齐。若未对齐则可调节限位螺钉二的轴向位置，改变限位螺钉二端面与触碰开关二之间的间距。在气缸一8的尾部设有触碰开关。

为了保证攻丝的行程及保证所加工出的齿牙品质，在纵拖板二9的右端面上固定有限位螺钉七，限位螺钉七的头部能够抵靠在固定板17上，在固定板17上固定有与限位螺钉七位置相对应的触碰开关七。在纵拖板二9前侧面上固定触碰开关八15，在横拖板二7上固定与触碰开关八15位置相对应的限位螺钉八16，且当纵拖板二9向靠近夹具方向滑动时触碰开关八15的触头抵靠在限位螺钉八16上时，电机转轴将反转。

在横拖板一3后侧部设有与纵拖板一5并列的能够沿平行于主轴2轴线方向水平滑动的纵拖板三11，在横拖板一3上设有能够使纵拖板三11滑动的驱动机构八。驱动机构八为液压缸三12，其缸体固定在纵拖板三11的右侧端面上，活塞杆的端部与横拖板一3相固连。

驱动机构八的另一种实施方案原理与驱动机构一的另一种实施方案相同，不同的地方在于：驱动机构八中步进电机固定在横拖板一3上，丝母固定在纵拖板三11上，丝杆穿过丝母且一端与步进电机的转轴相连。

在纵拖板三11上设有能够沿垂直于主轴2轴线方向水平滑动的横拖板三13和能够使横拖板三13滑动的驱动机构三；横拖板三13上固定有能够固定第三刀具的刀架三20。驱动机构三为液压缸四14，其缸体固定在横拖板三13上，活塞杆的端部与纵拖板三11相固连。

驱动机构三的另一种实施方案原理与驱动机构一的另一种实施方案相同，不同的地方在于：驱动机构三中步进电机固定在纵拖板三11上，丝母固定在横拖板三13上，丝杆穿过丝母且一端与步进电机的转轴相连。

第三刀具为凹槽切屑刀，刀架三20包括垫块和锁紧螺母。为了方便且每次都能将凹槽切屑刀与工件所需加工位置对齐，其原理和限定第一刀具相同。在横拖板一3的后端面上固定有限位螺钉三，在机座1上固定有与限位螺钉三位置相对应的触碰开关三。为了精确控制凹槽切屑刀刀头穿入孔内的深度，在纵拖板三11的右端面上固定有限位螺钉四，在横拖板一3上固定有与限位螺钉四位置相对应的触碰开关四。在液压缸三12的尾部设有触碰感应开关，且当该触碰感应开关被触碰时，液压缸三12的进液阀被关闭。

为了精确控制凹槽切屑刀切屑工件的深度，在横拖板三13的后端面上固定有限位螺钉五，在纵拖板三11上固定有与限位螺钉五位置相对应的触碰开关五。在液压缸四14的尾部设有触碰感应开关，且当该触碰感应开关被触碰时，液压缸四14的进液阀被关闭。

本组合车床中的触碰开关全部与基于PLC的控制系统相连通。其加工阀体中的阀杆孔的具体步骤如下：

为了方便安装刀具及将工件夹紧，在横拖板一3和机座1之间设有能使横拖板一3中部位于夹具下方的触碰感应开关。

1、在各个刀架上安装相应的刀具，将工件放置于夹具中并锁紧，并逐一进行对刀。

2、复位：横拖板一3的中部位于夹具下方，其余拖板均位于处于离夹具最远状态。

3、钻孔及切屑端面：驱动液压缸一4拉动横拖板一3向后侧滑动并使限位螺钉一与触碰开关一相触，液压缸一4的进液阀关闭，完成钻头及端面切屑刀刀头与阀体阀杆座的对刀。同时，控制系统控制并驱动液压缸二6推动纵拖板一5向左侧滑动使限位螺钉六与触碰开关六相触，完成钻头及端面切屑刀刀头的进刀。此时液压缸二6的进液阀进液方向互换，液压缸二6推动纵拖板一5向右侧滑动直至液压缸二6尾部的触碰感应开关被触碰，完成钻头及端面切屑刀刀头的退刀。

4、攻丝：控制系统控制并驱动气缸一8推动横拖板二7向后侧滑动并使限位螺钉二与触碰开关二相触，气缸一8的进气阀关闭，完成丝锥的对刀。同时，控制系统控制并驱动气缸10推动纵拖板二9向左侧滑动，使丝锥部分进入步骤三加工出的孔内并加工出2牙，在工件的转动下拉动丝锥使纵拖板二9继续向左侧滑动并继续攻丝，且当触碰开关八15与限位螺钉八16相触时，完成丝锥的进刀。同时，电机反转、气缸二10的进气阀进气方向互换，纵拖板二9在复位弹簧及工件反转使丝锥脱离工件的作用下向右侧滑动，并使限位螺钉七与触碰开关七相触，气缸一8的进气阀进气方向互换、液压缸一4的进液阀进液方向互换。

5、拉内槽：控制系统控制并驱动液压缸一4推动横拖板一3向前侧滑动并使限位螺钉三与触碰开关三相触，液压缸一4的进液阀关闭，凹槽切屑刀的刀头位置步骤三加工出孔的轴线上。控制系统控制并驱动液压缸三12推动纵拖板三11向左侧滑动使限位螺钉四与触碰开关四相触，液压缸三12的进液阀关闭，完成凹槽切屑刀的对刀。

控制系统控制并驱动液压缸四14推动横拖板三13向前侧滑动使限位螺钉五与触碰开关五相触，完成凹槽切屑刀的进刀。

同时，液压缸一4的进液阀进液方向互换，液压缸四14拉动横拖板三13向后侧滑动直至液压缸四14尾部的触碰感应开关被触碰，使液压缸三12的进液阀进液方向互换，液压缸三12拉动纵拖板三11向右侧滑动直至液压缸三12尾部的触碰感应开关被触碰，完成凹槽切屑刀的退刀。

6、再次复位：控制系统控制并驱动液压缸一4拉动横拖板一3向后侧滑动，且当横拖板一3和机座1之间的触碰感应开关被触碰时横拖板一3中部位于夹具下方。完成加工工件。

上述的步骤中可单独操作步骤3、步骤4、步骤5。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了机座1；主轴2；横拖板一3；液压缸一4；纵拖板一5；液压缸二6；横拖板二7；气缸一8；纵拖板二9；气缸二10；纵拖板三11；液压缸三12；横拖板三13；液压缸四14；触碰开关八15；限位螺钉八16；固定板17；刀架一18；刀架二19；刀架三20等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种组合车床，包括机座(1)、在机座(1)上设有主轴(2)和驱动主轴(2)转动的电机，在主轴(2)的前端设有夹具，所述的夹具的侧部设有能够沿垂直于主轴(2)轴线方向水平滑动的横拖板一(3)，在机座(1)上设有能够使横拖板一(3)滑动的驱动机构一，其特征在于，所述的横拖板一(3)上并列设有均能够沿平行于主轴(2)轴线方向水平滑动的纵拖板一(5)和纵拖板三(11)，在横拖板一(3)上设有能够使纵拖板一(5)滑动的驱动机构六和能够使纵拖板三(11)滑动的驱动机构八；所述的纵拖板一(5)上设有能够固定第一刀具的刀架一(18)，所述的纵拖板三(11)上设有能够固定第三刀具的刀架三(20)。

2.根据权利要求1所述的组合车床，其特征在于，所述的纵拖板一(5)上设有能够沿垂直于主轴(2)轴线方向水平滑动的横拖板二(7)和能够使横拖板二(7)滑动的驱动机构二；上述的刀架一(18)固定在横拖板二(7)上，所述的横拖板二(7)上设有能够固定第二刀具的刀架二(19)。

3.根据权利要求2所述的组合车床，其特征在于，所述的横拖板二(7)上设有能够沿平行于主轴(2)轴线方向水平滑动的纵拖板二(9)和能够使纵拖板二(9)滑动的驱动机构七，上述的刀架二(19)固定在纵拖板二(9)上。

4.根据权利要求3所述的组合车床，其特征在于，所述的纵拖板二(9)固定有拉杆，所述的拉杆的轴线位于纵拖板二(9)水平滑动方向上且在拉杆上穿设有复位弹簧，复位弹簧的一端抵靠在横拖板二(7)，另一端抵靠在拉杆的端部上，在复位弹簧作用下使纵拖板二(9)始终具有向远离夹具滑动的趋势。

5.根据权利要求3或4所述的组合车床，其特征在于，所述的纵拖板二(9)上设有触碰开关，在横拖板二(7)上固定与触碰开关位置相对应的限位螺钉，且当纵拖板二(9)向靠近夹具方向滑动时触碰开关的触头抵靠在限位螺钉上时，上述电机转轴能够反转。

6.根据权利要求4中的任意一项所述的组合车床，其特征在于，所述的纵拖板三(11)上设有能够沿垂直于主轴(2)轴线方向水平滑动的横拖板三(13)和能够使横拖板三(13)滑动的驱动机构三，上述的刀架三(20)固定在横拖板三(13)上。

7.根据权利要求6所述的组合车床，其特征在于，所述的驱动机构一、驱动机构六、驱动机构八、驱动机构三均为液压缸。

8.根据权利要求3所述的组合车床，其特征在于，所述的驱动机构二、驱动机构七均为气缸。

9.根据权利要求6所述的组合车床，其特征在于，所述的驱动机构一、驱动机构六、驱动机构八、驱动机构三、驱动机构二均包括步进电机、丝杆、丝母。

10.根据权利要求6所述的组合车床，其特征在于，所述的横拖板一(3)、横拖板二(7)、横拖板三(13)、纵拖板一(5)、纵拖板二(9)、纵拖板三(11)上均设有行程控制机构。

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