CN102601386A - 数控双头车床 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种数控双头车床，包括床身、设置在床身两端的左床鞍和右床鞍，床身上设有主轴箱，主轴箱下方设有主伺服电机，左Z向传动机构和右Z向传动机构，左床鞍上设有左滑板和X向伺服传动机构，右床鞍上设有右滑板和X向伺服传动机构，主轴箱内的主轴左端设有左气动卡盘，左气动卡盘左端设有左刀架，左刀架固定在左滑板上，主轴右端设有右气动卡盘，右气动卡盘右端设有右刀架，右刀架设置在右滑板上，所述左气动卡盘和右气动卡盘上均设有卡爪I和卡爪II，卡爪II设置在卡爪I下方，卡爪I的下端面呈V型，卡爪II的上端面是平面。其占用场地小、所用设备少，且所得工件一致性好、效率高、劳动强度小。

Description

数控双头车床

技术领域

本发明涉及一种车床，具体涉及一种数控车床。

背景技术

随着社会经济发展对制造业的要求不断提高，以及科学技术特别是计算机技术的高速发展，以数控技术为主的现代制造技术占据了重要地位，现代制造技术具有高自动化、高精度、高效率和高柔性等显著特点。目前市场上对长度及直径有一定要求、外观形状不规则且工件两端加工要求完全相同的工件的加工仍采用传统的加工方法，所用人员多、设备多、占用场地大、工序分散、装夹次数多、工件一致性差、效率低、员工劳动强度大。传统的制造技术表现出加工特点与现代制造技术要求的高自动化、高精度、高效率的特点相比，显得差距较大，满足不了市场发展的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有车床加工外观形状不规则、两端要求相同的工件时设备多、占用场地大、工件一致性差、效率低、劳动强度大，提供一种数控双头车床，其占用场地小、所用设备少，且所得工件一致性好、效率高、劳动强度小。

本发明的技术方案是以下述方式实现的：一种数控双头车床，包括床身、设置在床身两端的左床鞍和右床鞍，床身上设有主轴箱，主轴箱下方设有主伺服电机，左Z向传动机构和右Z向传动机构，左床鞍上设有左滑板和X向伺服传动机构，右床鞍上设有右滑板和X向伺服传动机构，主轴箱内的主轴左端设有左气动卡盘，左气动卡盘左端设有左刀架，左刀架固定在左滑板上，主轴右端设有右气动卡盘，右气动卡盘右端设有右刀架，右刀架设置在右滑板上，所述左气动卡盘和右气动卡盘上均设有卡爪I和卡爪II，卡爪II设置在卡爪I下方，卡爪I的下端面呈V型，卡爪II的上端面是平面。

所述右刀架上设有工件定位块。

所述左刀架上设有工件卸料顶杆。

所述主轴箱内设有工件导向装置。

所述床身上设有两种组合式导轨，其中大组合式导轨包括大矩形导轨和大三角形导轨，小组合导轨包括小矩形导轨和小三角形导轨。

与现有技术相比，本发明具有下述有益效果：

1. 机床左右配置两套数控系统，其中一套控制主轴伺服驱动、右端X向和Z向伺服进给及右端其它功能动作，一套控制左端X向和Z向伺服进给及左端其它功能动作；两套系统可独立操纵实现进给加工，精度高、效率高。

2. 本发明可保证形状不规则的工件在机床长度方向上精确定位，直径方向上用两个两爪自定心前置式气动卡盘同时精确定位夹紧，且实现双刀架可同时对工件进行独立车削加工，还可调节卡爪位置来实现不同规格工件加工。在本机床上通过更换卡爪、更换卡盘或夹具还能对形状规则的工件一次装夹一件或两件同时进行车削加工，大大提高了本机床的实用性、高效性和拓展性。

本发明集车削加工规则工件与不规则工件于一体，适用不同规格工件的加工。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的右视示意图。

图3是图1的左视示意图。

图4是卡爪I的放大示意图。

图5是本发明中主轴箱的结构示意图。

图6是图5中工件导向装置安装示意图。

具体实施方式

如附图所示，一种数控双头车床，包括床身1、设置在床身1两端的左床鞍2和右床鞍11，床身上设有主轴箱7，主轴箱7下方设有主伺服电机16，左Z向传动机构和右Z向传动机构，左床鞍2上设有左滑板3和X向伺服传动机构，右床鞍11上设有右滑板10和X向伺服传动机构，主轴箱7内的主轴左端设有左气动卡盘6，左气动卡盘6左端设有左刀架4，左刀架4固定在左滑板3上，主轴右端设有右气动卡盘8，右气动卡盘右端设有右刀架9，右刀架9设置在右滑板10上，所述左气动卡盘6和右气动卡盘8上均设有卡爪I 30和卡爪II 31，卡爪II 31设置在卡爪I 30下方，卡爪I 30的下端面呈V型，卡爪II 31的上端面是平面。所述左Z向传动机构包括左Z向伺服电机17、左进给箱18、左Z向滚珠丝杠19、左溜板箱20，右Z向伺服电机15、右进给箱14、右Z向滚珠丝杠13、右溜板箱12，左Z向传动机构和右Z向传动机构对称设置在床身1前侧面两端。

所述右刀架9上设有工件定位块24。

所述左刀架4上设有工件卸料顶杆25。

所述主轴箱7内设有工件导向装置21。

所述床身1上设有两种组合式导轨，其中大组合式导轨包括大矩形导轨26和大三角形导轨27，小组合导轨包括小矩形导轨29和小三角形导轨28。

本发明工作过程如下：机床主轴上左右两爪自定心前置式气动卡盘的卡爪定位停止到机床垂直平面内，其中卡爪I 30在上面，V型口朝下，卡爪II 31在下，卡爪I30 和卡爪II 31处于松开状态；工件5长度方向的定位由安装在右刀架9上的工件定位块24定位，安装时，右刀架9停在指定的位置，工件定位块24按加工要求定位在主轴中心线上；由左端自动送料装置把工件送进到左气动卡盘6的卡爪II 31上面，经过主轴孔内的工件导向装置21穿过主轴内孔到右气动卡盘8的卡爪II 31上面，工件右端面与右刀架9上的工件定位块24相接触，停止送料；按下气动卡盘的夹紧按钮，左右气动卡盘的卡爪同时夹紧工件；按相应控制按钮右刀架9退回到指定的位置。对于规格不同的工件，可手动调整卡盘卡爪位置或更换卡爪来满足不同规格工件的加工。

把所用刀具分别装在左、右刀架上；通过工件的轴端或利用对刀辅具通过轴肩精确对刀，进行坐标定位，进行编程，记入系统内；根据工件的加工要求，通过油缸换档，调整至合适的档位，在操纵面板上按下主轴启动按钮，并通过无级调速按钮调整适当的转速。按照工件加工工艺要求和所编程序先后加工顺序进行车削加工。

工件两端加工完毕后，左、右刀架根据程序指令回指定的位置；通过按钮或程序控制，使工件停转，左、右气动卡盘的卡爪停止到机床垂直平面内，卡爪I 30在上，V型口朝下，卡爪II 31在下面，卡爪处于夹紧的状态；按下气动卡盘的松开按钮，左、右气动卡盘的卡爪同时松开工件，这时按相应控制按钮左刀架4带着安装在其上的工件卸料顶杆25推动工件左端面，把工件送到右自动送料装置上后左刀架退回指定位置，由右自动送料把工件送到要求位置。

     机床左右配置两套数控系统，其中一套控制主轴伺服驱动、右端X向和Z向伺服进给及右端其它功能动作，一套控制左端X向和Z向伺服进给及左端其它功能动作，两套系统可独立操纵实现进给加工。

本发明中，床身设计为落地式整体床身，矩形和三角形组合式导轨结构。床身导轨面宽，导轨分为小矩形和三角形组合式导轨及大矩形和三角形组合式导轨两组，小组导轨和大组导轨分布于床身两端，中间平面（与矩形导轨上平面同一基准面）为安装主轴箱。大组导轨分别与左右床鞍导轨面相配合，小组导轨分别为左右自动送料提供导向或为增加机床的加工范围安装左右台尾。

本发明中，主轴箱内有三档齿轮传动，由三位油缸推动三联齿轮保证三个档位之间的自由转换。主轴箱内采用自动强制式循环润滑。主伺服电机经皮带轮、皮带、齿轮驱动主轴转动，采用三档伺服无级调速，可实现恒线速切削，数控系统控制主伺服电机保证主轴能准确定位。采用电气制动刹车。

本发明具有下述结构特点：

A、具有双X向/Z向进给驱动：

1. 由床鞍和滑板、溜板箱、X向/Z向进给丝杠、X向/Z向伺服电机等组合构成左、右X向/Z向伺服进给驱动。

2.机床左右配置两套数控系统，其中一套控制主轴伺服驱动、右端X向和Z向伺服进给，一套控制左端X向和Z向伺服进给。

3. 一套系统控制主轴伺服驱动，保证主轴能够准确定位。

4两套系统设有安全保护功能，可独立操纵实现进给加工。

5. 数控系统操纵箱并排放在一起便于操作，操纵面板上布置不同功能的按钮，包括手动/自动功能的选择按钮、安全急停按钮等。

6. 双X向/Z向进给丝杠及导轨的润滑采用集中润滑系统。

B、        采用两爪自定心前置式气动卡盘

1. 前置式气动卡盘指为卡盘和气缸为一体、两爪自定心、靠气动夹紧或松开工件。

2. 两个卡盘通过连接件、螺钉分别固定于主轴两端，两个卡盘上卡爪安装在同一平面内。

3. 与工件接触面上一个卡爪为平面，一个卡爪为V型面，保证工件定位夹紧可靠。

4. 两卡盘同时夹紧或松开工件，只有在卡盘处于夹紧状态下，机床才能工作。

5. 工件不规则，装在卡盘上后需做动平衡，同规格工件，只需做一次。

6. 调整卡爪、更换卡爪或卡盘可以加工其它工件。

C、        双刀架

1. 采用免抬起、换刀快速方便的立式四工位电动刀架。

 2. 刀架分别安装在左右X向伺服进给的滑板上面

D、        电气、液压、气动

1. 采用双数控系统控制，主轴伺服驱动，双X向/Z向伺服进给驱动。

2. 配专用液压站及液压管路，保证主轴箱润滑及三位油缸换档。

3.配气动装置及管路，保证气动卡盘夹紧或松开的的动作及自动送料的动作。

E、防护

1. 采用全封闭防护设计，外形美观。

2. 防护结构合理，安装简单，便于机床的维护与保养。

3. 防护能有效地保护操作人员的安全和工作环境，防止冷却液的飞溅及溢流、铁屑的飞溅。

Claims (5)

1. 一种数控双头车床，包括床身（1）、设置在床身（1）两端的左床鞍（2）和右床鞍（11），床身上设有主轴箱（7），主轴箱（7）下方设有主伺服电机（16），左Z向传动机构和右Z向传动机构，左床鞍（2）上设有左滑板（3）和X向伺服传动机构，右床鞍（11）上设有右滑板（10）和X向伺服传动机构，主轴箱（7）内的主轴左端设有左气动卡盘（6），左气动卡盘（6）左端设有左刀架（4），左刀架（4）固定在左滑板（3）上，主轴右端设有右气动卡盘（8），右气动卡盘右端设有右刀架（9），右刀架（9）设置在右滑板（10）上，其特征在于：所述左气动卡盘（6）和右气动卡盘8上均设有卡爪I（30）和卡爪II（31），卡爪II（31）设置在卡爪I（30）下方，卡爪I（30）的下端面呈V型，卡爪II（31）的上端面是平面。

2. 根据权利要求1所述的数控双头车床，其特征在于：所述右刀架（9）上设有工件定位块（24）。

3. 根据权利要求1所述的数控双头车床，其特征在于：所述左刀架（4）上设有工件卸料顶杆（25）。

4. 根据权利要求1~3之一所述的数控双头车床，其特征在于：所述主轴箱（7）内设有工件导向装置（21）。

5. 根据权利要求1所述的数控双头车床，其特征在于：所述床身（1）上设有两种组合式导轨，其中大组合式导轨包括大矩形导轨（26）和大三角形导轨（27），小组合导轨包括小矩形导轨（29）和小三角形导轨（28）。

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