CN101912983B - 加工轴承保持架用数控机床 - Google Patents
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Abstract
加工轴承保持架用数控机床，包括床身、控制系统、液压油路及冷却系统，各轴均配有电机，床身左侧B轴卧式回转工作台与床身固定，其特征在于B轴卧式回转工作台上部圆心有定位孔、C轴立式回转工作台底部有与定位轴相应的轴孔，定位轴置于B轴卧式回转工作台和C轴立式回转工作台的定位轴孔内，并且分别用螺栓和定位销将定位轴和C轴工作台固定在B轴工作台上；卡具安装在数控机床的C轴立式转台上，Z向床身右侧安置床鞍，床鞍上有滑板沿床鞍内X轴向丝杠移动，滑板上Z向固定刀具主轴箱，在滑板和床鞍上可X和Z方向移动。可实现一次装卡满足轴承保持架零件端面孔及圆周孔的精确加工。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工中的机床制造，是专为加工轴承保持架而开发的一款专用数控机床。
背景技术
目前国内加工轴承保持架端面孔及圆周孔时，大多数机床采用半自动可编程控制器，用分度头为伺服电机分度，分度头底座设置手轮，通过打表手动旋转角度进行分度后，手动锁紧。床身为滑动导轨，手摇进给。这样工作效率低，影响加工工件精度要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种加工轴承保持架用数控机床，从而实现一次装卡满足轴承保持架零件端面孔及圆周孔的精确加工。
加工轴承保持架用数控机床，包括床身、控制系统、液压油路及冷却系统，各轴均配有电机，床身左侧B轴卧式回转工作台与床身固定，其特征在于B轴卧式回转工作台上部圆心有定位孔、C轴立式回转工作台底部有与定位轴相应的轴孔，定位轴置于B轴卧式回转工作台和C轴立式回转工作台的定位轴孔内，并且分别用螺栓和定位销将定位轴和C轴工作台固定在B轴工作台上；卡具安装在数控机床的C轴立式转台上，Z向床身右侧安置床鞍，床鞍上有滑板沿床鞍内X轴向丝杠移动，滑板上Z向固定刀具主轴箱，在滑板和床鞍上可X方向和Z方向移动。
附图说明
图1是数控机床左侧B轴和C轴回转工作台的右视图；
图2是数控专机的主视图；
图3是数控专机右侧主轴刀具的左视图；
图4是本数控机床B轴和C轴回转工作台的左视图；
图5是B轴回转工作台和床身之间的垫的俯视图；
图6是B轴回转工作台俯视图；
图7是C轴回转工作台仰视图；
图8是支撑板主视图；
图9是压板主视图；
图10是液压传动示意图；
图11是气动系统示意图；
图12是控制电路示意图；
图13是动作指令流程图。
具体实施方式
加工轴承保持架用数控机床，包括床身、控制系统、液压油路及冷却系统，各轴均配有电机，床身左侧B轴卧式回转工作台与床身固定，其特征在于B轴卧式回转工作台上部圆心有定位孔、C轴立式回转工作台底部有与定位轴相应的轴孔，定位轴置于B轴卧式回转工作台和C轴立式回转工作台的定位轴孔内，见图4，并且分别用螺栓和定位销将定位轴和C轴工作台固定在B轴工作台上；卡具安装在数控机床的C轴立式转台上，Z向床身右侧安置床鞍，可Z方向移动，床鞍上有滑板沿床鞍内X轴向丝杠移动，滑板上Z向固定刀具主轴箱，刀具主轴箱设置在滑板和床鞍上构成可X和Z方向移动。
在本机床床身1左侧上部的凹槽处加同形的压板2填成上平面，压板2形状见图9，上面放置垫3，垫3形状见图5，并用螺栓与床身1固定，再将B轴回转工作台4水平安装在垫3上，见图1。B轴回转工作台4左侧安装有B轴回转工作台电机7，见图2。B轴回转工作台4顶部中心处有一个定位轴孔、C轴回转工作台6底部有一个相配合的定位轴孔，见图6、图7。定位轴8两端直径大小不同，见图2，小径端固定在C轴回转工作台6的定位轴孔里，大径端固定在B轴回转工作台4的定位轴孔里，将C轴回转工作台6垂直落在B轴回转工作台4上，见图1，并且C轴回转工作台6由压块17和螺栓夹紧在B轴回转工作台4上。C轴回转工作台6前方安装有C轴回转工作台电机5，见图2所示，床身左侧安装有油缸9，C轴回转工作台6的中心处安装有大拉杆10，大拉杆10左侧与油缸9连接，右侧与小拉杆11通过螺纹相连接。支撑板12为圆筒形，见图8，支撑板12垂直固定在C轴回转工作台6右侧端面上，法兰盘13内径套在支撑板12上，法兰盘13里端与C轴回转工作台6右侧靠紧，外端由盖板14靠紧，小拉杆11穿过盖板14圆心、通过垫15外侧螺母锁紧。在Z向床身的右侧床鞍上放置X向滑板，在滑板上Z向固定主轴刀具箱16，主轴刀具箱16的右侧安装有主轴刀具电机18。为了满足滑板下X轴丝杠的高负荷要求，X轴丝杠选用推力角接触球轴承19，见图3。
液压传动部分见图10；
液压传动系统中变量叶片泵分别与电动机M1、总管路中的冷却器、吸油滤油器、液位继电器、液位计、空气滤清器相连通，变量叶片泵还连通总管压力表、压力继电器，以及通过各个电磁换向阀连通各个控制端；B轴卡盘底座、C轴套筒、刀具、卡盘分别通过电磁换向阀1-4及各套分管连通变量叶片泵的送、回两条路；电磁换向阀1、2、4分管上均配置压力表、减压阀1-3、止逆节流阀1、2、4，刀具的液压管路中只有止逆节流阀3和液控单向阀1，但没有压力表、没有减压阀；卡盘的液控管路中也有液控单向阀2，为卡盘底座(B轴)、卡盘套筒(C轴)、刀具、卡盘供油，驱动各端执行锁紧或松开动作。
当YV1通电时，变量叶片泵通过止逆节流阀1、减压阀1和电磁换向阀1向卡盘B轴底座送液压油，驱动B轴回转工作台卡盘底座松开。
当YV2通电时，变量叶片泵通过止逆节流阀2、减压阀2和电磁换向阀2将液压油送至C轴卡盘套筒中，使C轴回转工作台锁紧；当YV3通电时，C轴回转工作台卡盘套筒松开。
当触点YV4通电时，变量叶片泵通过止逆节流阀3、电磁换向阀3和液控单向阀1将液压油送至刀具锁紧端；当YV5通电时，刀具松开。
当触点YV6通电时，变量叶片泵通过止逆节流阀4、减压阀3、电磁换向阀4和液控单向阀2将液压油送至卡盘锁紧端；当触点YV7通电时，卡盘松开。
水冷、气冷控制系统见图11；
变量叶片泵通过止逆节流阀4、减压阀3、电磁换向阀4和液控单向阀2与卡盘相连。当YV6通电时，卡盘锁紧；当触点YV7通电时，卡盘松开。
气控系统见图11；
气源分别通过减压阀4、电磁换向阀5连通机床切削气冷管路，通过减压阀5、电磁换向阀6连通主轴的气密封管路，通过电磁换向阀7连通主轴的吹气管路；除机床切削气冷管路外还有水冷设置：有三通口的梭阀连通冷却工件、气冷的电磁换向阀8和水冷管路，通过梭阀切换水冷却泵或气冷管路中电磁换向阀8。当切削气冷管路中两个电磁换向阀5、8的触点YV8、YV11通电、梭阀换向、冷却水泵关闭时，执行机床切削气冷操作；反之梭阀换向、电磁换向阀8的触点YV11断电时，冷却水泵启动。
气源通过减压阀5、电磁换向阀6进行主轴气密封操作。当电磁换向阀6的触点YV9通电时，执行主轴气密封操作；当触点YV9断电时，不执行此操作。
气源通过电磁换向阀7进行主轴吹气操作。当触点YV10通电时，执行主轴吹气操作；当触点YV10断电时，不执行此操作。
控制电路见图12；
数控系统电路分别包括配电盘、伺服驱动单元和主轴单元，并联电路连接机床操作面板。其中配电盘电路控制液压电机，液压卡盘，导轨润滑装置，冷却泵电机。伺服驱动单元电路控制X轴伺服电机，Z轴伺服电机，B轴伺服电机，C轴伺服电机。主轴单元电路控制主轴电机。
本发明的加工轴承保持架用数控机床，作业流程见图13；
一、三方准备：首先把工件装卡到C轴上，刀具装卡到主轴单元上，然后进行程序编辑。二、加工零件时系统管理核对：首先确认B轴、C轴、卡盘、主轴刀具单元已经卡紧，然后进行手动对刀。三、B轴、C轴、卡盘、冷却风、冷却水都可以通过程序中的M代码和机床面板按键来控制动作；考虑到装卡刀具的安全，刀具的装卡通过机床面板的刀具按键来控制。四、对刀结束后，在自动方式下按一下循环启动键，程序就会在机加作业程序内自动运行，同时根据加工样件的不同在程序中编辑启动冷却水或冷却风；机加作业程序是：B轴工作台旋转定位后，B轴回转工作台锁紧，然后C轴回转工作台旋转定位后，C轴回转工作台抱闸抱紧，主轴刀具旋转，刀具进行攻进，攻进加工工件结束后，刀具退回，同时C轴内部抱闸松开，C轴进行分度，分度结束后C轴抱闸抱紧，然后刀具再次攻进。重复相同的动作一直到程序结束。刀具主轴箱设置在滑板和床鞍上可X和Z方向移动。
Claims (5)
1.一种加工轴承保持架用数控机床，包括床身、控制系统、液压油路及冷却系统，各轴均配有电机，床身左侧B轴卧式回转工作台与床身固定，其特征在于B轴卧式回转工作台上部圆心有定位孔、C轴立式回转工作台底部有与定位轴相应的轴孔，定位轴置于B轴卧式回转工作台和C轴立式回转工作台的定位轴孔内，并且分别用螺栓和定位销将定位轴和C轴立式回转工作台固定在B轴卧式回转工作台上；卡具安装在数控机床的C轴立式回转工作台上，Z向床身右侧安置床鞍，床鞍上有滑板沿床鞍内X轴向丝杠移动，滑板上Z向固定的刀具主轴箱，在滑板和床鞍上可X方向和Z方向移动；所说的C轴立式回转工作台(6)前方安装有C轴立式回转工作台电机(5)，左侧安装有油缸(9)，C轴立式回转工作台(6)的中心处安装有大拉杆(10)，大拉杆(10)左侧与油缸(9)连接，右侧与小拉杆(11)通过螺纹相连接。
2.根据权利要求1所述的加工轴承保持架用数控机床，其特征是支撑板(12)为筒形，支撑板(12)垂直固定在C轴立式回转工作台(6)右侧端面上，法兰盘(13)内径套在支撑板(12)上，法兰盘(13)里端与C轴回转工作台(6)右侧靠紧，外端由盖板(14)靠紧，小拉杆(11)穿过盖板(14)圆心、通过垫(15)外侧螺母锁紧。
3.根据权利要求1所述的加工轴承保持架的数控机床，其特征是数控系统电路包括控制配电盘，伺服驱动单元和主轴单元，并电路连接机床操作面板；其中配电盘电路控制液压电机、液压卡盘、导轨润滑装置、冷却泵电机，伺服驱动单元电路控制X轴伺服电机、Z轴伺服电机、B轴伺服电机、C轴伺服电机，主轴单元电路控制主轴电机。
4.根据权利要求1所述的加工轴承保持架用数控机床，其特征是液压传动系统中变量叶片泵分别与电机M1、总管路中的冷却器、吸油滤油器、液位继电器、液位计、空气滤清器相连通，变量叶片泵还连通总管压力表、压力继电器，以及通过各个电磁换向阀连通各个控制端；B轴卡盘底座、C轴套筒、刀具、卡盘分别通过电磁换向阀(1-4)及各套分管连通变量叶片泵的送、回两条路；电磁换向阀(1)、电磁换向阀(2)、电磁换向阀(4)分管上均配置压力表、减压阀(1-3)、止逆节流阀(1)、止逆节流阀(2)、止逆节流阀(4)，刀具的液压管路中只有止逆节流阀(3)和液控单向阀(1)；卡盘的液控管路中也有液控单向阀(2)，为卡盘底座、卡盘套筒、刀具、卡盘供油驱动各端执行锁紧或松开动作。
5.根据权利要求1所述的加工轴承保持架用数控机床，其特征是冷却部分的气源分别通过减压阀(4)、电磁换向阀(5)连通机床切削气冷管路、通过减压阀(5)，电磁换向阀(6)连通主轴的气密封管路、通过电磁换向阀(7)连通主轴的吹气管路；除机床切削气冷管路外还有水冷设置：有三通口的梭阀连通冷却工件、气冷的电磁换向阀(8)和水冷管路，通过梭阀切换水冷却泵或气冷管路中电磁换向阀(8)。
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