CN102794464B - 一种双头数控车床 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双头数控车床及其工艺，其组成包括：左主轴箱、右主轴箱、左刀架、右刀架、安全防护墙、外罩及操作面板；其特征在于：床身主体左右两边设有的并独立运行的主轴箱相对，左右两边主轴箱之间设有两套与左右各主轴箱传动控制系统相配套的刀架传动运行控制系统，安全防护墙位于这两套独立运行的数控主轴传动控制系统和刀架传动运行控制系统之间。该发明的安全防护墙可以让操作者在对左右工件进行装夹、对刀、加工时起到安全防护作用；所采用两套独立的数控控制程序及操作面板或两套独立的普通车床传动操作机构，缩短了加工过程中的辅助时间，节约了工时，提高了功效，确保了加工过程的安全。

Description

一种双头数控车床
技术领域
本发明涉及一种双头数控车床，尤其是一种可以实现高效率加工工艺的双头数控车床。
背景技术
在机械加工领域，车床被称为机械加工机床的“母机”，其作用在各类机床中排在首要位置。随着技术的进步和生产力的发展，先进加工设备和加工工艺不断出现，在某种程度上已经代替了传统的加工工艺，数控车床的诞生便是这个先进制造时代的典型代表。但在科学技术和先进加工工艺不断进步的今天，仍然需要在时间、成本和效率上作进一步提高，以满足生产实际的需要，因此，相关的可以提升传统普通车床和现在数控车床生产效率的双头车床技术不断出现。
比如：申请日：2002.04.26，申请号：02231472.5，名称：双头数控车床，其主要特征是在原车床导轨的另一端设有与原车头箱相对称的一个车头箱，中间设有一个刀架和一套数控装置。优点是可以利用左边卡盘工件加工的时间来装夹右边卡盘上的工件，在装夹安装上节约了时间；不足是在加工时并不能实现两件工件同步加工的目的，在某种程度上没有充分利用辅助时间发挥最大工效。
比如：申请日：2008.07.28，申请号：2008201482285，名称：中间驱动双头数控车床，其结构特点是一个动力源在工件的中间作驱动，使工件的两边的两套切削系统同步对工件两边的表面进行复合加工，这种两边同步加工的设计只局限于加工个别规格的轴类零件，其优点是保持了工件两边加工表面的同轴度，且在一定程度上提高了工作效率；不足是不能同步对两件工件进行复合加工，只能适用于专用轴类，应用范围受到限制。
比如：申请日：2007.12.11，申请号：200720158288.0，名称：双头数控木工机床，其特征是所述的动力构件上设计上下两个夹头，与之相对应的还有上下两个刀架和上下两个尾座；其加工特点是可以同时夹持两根工件同步加工，其缺点是无法对不同长度和直径以及规格尺寸要求不同的工件进行同步或分步加工。
比如：申请日：2006.06.08，申请号：200620104469.0，名称：双轴数控车床，其特征是在一个主轴箱内设有两根主轴，即拥有两个同步转动的卡盘，优点是同步对两件工件同步加工，缺点却也是只能实现两件工件的同步加工，却不能实现分步加工，不能充分利用工作中的辅助时间。
比如：本设计人在2002.06.09申请的“双头车床及其工艺”(02122581.8)；在2012.05.07申请的“一种双头车床及其传动控制系统”(201210137203.6)；在2012.08.24申请的“一种高效加工轴承类零件的专用双头数控车床及其系统”(201210303221.7)及“一种高效加工轴承类零件的专用双头车床”(201210303015.6)；以及本人申请的与双头车床相关的实用新型专利及外观设计专利，其特征都是将双头车床的卡盘设计在主轴箱的两边，无论是单动力的还是双动力的，其不足之处在于操作者操作的移动位置过于远，产生的辅助时间较多，操作相对不是最佳位置和最理想状态。
与本发明较为相近的对比专利文献有专利号为申请日：1992.06.30，申请号：92225975.5，名称：数控车床对象双主轴双刀架传动机构，其特征类似于本发明的某些特征，但在两边的工件的装夹方法上及时间利用上还存在不足，与本发明的分步装夹、分步或同步加工有所区别，尤其是在数控编程操作上以及工件的装夹安全上也存在不足之处。同样与本发明相近的类比专利还有申请日：2010.05.010，申请号：201010166914.7，名称：双头并列数控车床，其特征也是在车床的两边设计两套相对的加工系统，不足之处是不能在复合加工工艺(即在同一时间同时进行两个加工工艺)的装夹过程中有效的保证操作者的安全。
在加工较短类零件时，以上双头车床系列专利在实际操作便捷上和辅助时间利用上以及工件装夹过程的安全性上尚存在不足之处，由此本发明对双头车床提出了新的设计方案。
发明内容
本发明一种双头数控车床及其工艺解决以上技术问题所采用的技术方案是：该一种双头数控车床及其工艺，组成包括：左主轴箱、右主轴箱、左刀架、右刀架、安全防护墙、外罩及操作面板；其特征在于：床身主体左右两边设有独立运行且相对的主轴箱，左右两边的主轴箱之间设有两套与左右各主轴箱传动控制系统相配套的刀架传动运行控制系统，安全防护墙位于这两套独立运行的主轴箱传动控制系统之间，同时位于两套刀架传动运行控制系统之间；安全防护墙为固定式、抽拉式或折叠式，其优选为抽拉式或折叠式；安全防护墙的开关方法为人工或自动；安全防护墙抽拉式和折叠式的收展方向为上下方向或前后方向；安全防护墙的形状为透明体或非透明体，其制作材料为金属或非金属；两套独立加工执行的操作面板为单面板或双面板；两边工件加工顺序为同步或不同步；所加工的工件规格同样或不同样；加工工艺包括左右粗加工或精加工或左右粗加工与精加工结合的混合加工；床身主体左右两边所设有相对应并独立运行的主轴箱为同轴，或者为不同轴；左右两边主轴箱内的主轴轴承设计数量及规格相同或异同；数控车床外罩左右移门透明或不透明；左右移门的开关方式为手动或自动；开关门方式为左右同步或分步；该双头数控车床及其工艺设计包括应用于双头普通车床加工工艺的设计；左右两边的刀架包括水平导轨运行刀架和左右刀库运行刀盘；其加工工艺包括带中间安全防护墙加工工艺和无中间安全防护墙加工工艺；左右两边的加工步骤包括异步和同步。
本发明的有益效果是：该发明的安全防护墙可以让操作者在主卡盘或副卡盘加工运行过程中对另一卡盘进行装夹、对刀、切削加工时起到安全防护作用；该发明可以实现两卡盘同时不同步的加工工艺，且采用两套独立的数控控制程序及操作面板或两套独立的普通车床传动操作机构，缩短了加工过程中的辅助时间，节约了工时，提高了功效，确保了加工过程的安全。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明一种双头数控车床主体结构示意图。
图2为本发明一种双头数控车床外罩形状结构示意图。
图3为本发明一种双头数控车床主体加外罩示意图。
图1-图3中：1.安全防护墙2.左刀架3.右刀架4.左卡盘5.右卡盘6.左主轴箱7.右主轴箱8.左电机挂轮箱9.右电机挂轮箱10.床身导轨11.左床身底座12.右床身底座13.床身14.盛液盘15.数控车床外罩主体16.数控车床外罩左移门17.数控车床外罩右移门18.数控车床外罩左移门把手19.数控车床外罩右移门把手20.数控车床左边加工编程系统操作面板21.数控车床右边加工编程系统操作面板。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明实现其技术方案所达到的应用效果，下面结合附图和实施例作详细的说明，请参照附图1-图3。
参见图1-图3，在实际加工过程中，安全防护墙(1)随着加工工艺的不同需求而采用不同的防护手段。当左卡盘(4)安装工件后由左刀架(2)开始加工时，操作者手握数控车床外罩左移门把手(18)关上数控车床外罩左移门(16)，用数控车床左边加工编程系统操作面板(20)来对工件进行编程加工。当左边的工件开始加工时，这时操作者再移到床身(13)的右侧，手握数控车床外罩右移门把手(19)拉开数控车床外罩右移门(17)，数控车床外罩左右移门(16)和(17)的打开位置都是将门向数控车床外罩主体(15)的中间位置方向推拉。当操作者打开右侧的数控车床外罩右移门(17)前，首先将安全防护墙(1)落下来(自动或手动)，然后再将另一工件装夹到右卡盘(5)上，由右边的右刀架(3)进行对刀加工时，操作者在装夹和对刀过程中，不用担心左边卡盘的工件飞出的铁屑烫伤面部或手臂，也不用担心左边的冷却液飞溅到身上或工件上，更不用担心左边的工件在加工过程中意外甩出造成的伤害。当右边的工件装夹好之后，操作者关上数控车床外罩右移门(17)，采用数控车床右边加工编程系统操作面板(21)对工件进行编程加工。
左主轴箱(6)和右主轴箱(7)以及左电机挂轮箱(8)和右电机挂轮箱(9)的传动分别由两个独立的动力源启动和控制，以分别带动左右两边的卡盘(4)和(5)，并且由左右两边的加工编程系统操作面板(20)和(21)分别控制。安全防护墙(1)可以上下升降或前后伸缩，其降落的最低位置位于床身导轨(10)之上，当需要加工装夹在左右卡盘之间的长轴时，其安全防护墙(1)升至数控车床外罩主体(15)的内顶端或数控车床外罩主体(15)的内侧面(操作者对面)。左右床身底座(11)和(12)为同轴整体设计，也可以根据不同专用加工件允许左右主轴箱(6)和(7)为不同轴，其加工工艺就只限于左右两边分别分步加工的零件，而不适用于整体长轴的精加工(可以在一定精度范围内进行粗加工)。盛液盘(14)可以根据左右两边的专用零件的材质不同而设计分隔，以清理和收集不同贵重加工材料的屑末，通常情况盛液盘(14)是一体型。
同理，当右卡盘(5)上的工件处于正常加工状态时，操作者可以在左边的卡盘(4)上装夹、加工另一零件；如此左右往复的来回利用空闲的辅助时间，可以使加工时间达到最佳利用状态，空余的闲置辅助时间几乎为零(除非左右工件都在加工状态)。
除了以上复合加工工艺的应用之外，本发明还可以在特殊需要的情况下实现左右两边两人分别加工的工艺操作。比如，师傅和徒弟的配合操作，粗精车的分步操作，或不同工件不同人员的分别操作工艺方法。以上这几种工艺加工方法只是本发明具有的一种工艺内容，并不是本发明的主要工艺技术应用特征，一般情况下不提倡双人操作。
以上实施例只是本发明常用的加工工艺，除此之外还可以根据此原理和方法引导出其他类别零件的加工工艺，尤其是本发明不仅应用于数控加工领域，还包括普通车床加工领域，由此原理和加工方法再添置一些专用辅助夹具、刀具，还可以实现钻削、铣削等加工工艺，再此不再一一列举，本技术领域的专业技术人员由本发明推导的类似加工工艺和加工方法，同属于本发明所包含的技术实施例。
本发明一种双头数控车床及其工艺在床身材料节约、操作人员利用、加工工时减少、劳动强度降低、操作环节安全、生产效率提高方面产生显著效果。

Claims (6)

1.一种双头数控车床，其组成包括：左主轴箱、右主轴箱、左刀架、右刀架、安全防护墙、外罩及操作面板；其特征在于：床身主体左右两边设有独立运行且相对的主轴箱，左右两边的主轴箱之间设有两套与左右各主轴箱传动控制系统相配套的刀架传动运行控制系统，安全防护墙位于这两套独立运行的主轴箱传动控制系统之间，同时也位于两套独立运行的刀架传动运行控制系统之间；所述安全防护墙上下升降，当左、右两边分别加工不同的零件时，所述安全防护墙降落至床身导轨上，当需要加工装夹左右卡盘之间的长轴时，所述安全防护墙升至车床外罩主体的内顶端或车床外罩主体的内侧面；
安全防护墙为抽拉式或折叠式；
抽拉式或折叠式的安全防护墙的收展方向为上下方向；
安全防护墙的形状为透明体；
左右两边的刀架包括水平导轨运行刀架和左右刀库运行刀盘。
2.根据权利要求1所述的一种双头数控车床，其特征在于：安全防护墙的开关方法为人工或自动。
3.根据权利要求1或2所述的一种双头数控车床，其特征在于：安全防护墙的制作材料为金属或非金属。
4.根据权利要求1所述的一种双头数控车床，其特征在于：两套独立加工执行的操作面板包括单面板和双面板；两边工件加工顺序为同步或不同步；所加工的工件规格为同样或不同样。
5.根据权利要求1所述的一种双头数控车床，其特征在于：床身主体左右两边所设有相对应并独立运行的主轴箱为同轴，或为不同轴；左右两边主轴箱内的主轴轴承设计数量及规格为相同或异同。
6.根据权利要求1所述的一种双头数控车床，其特征在于：数控车床外罩左右移门透明或不透明；左右移门的开关方式为手动或自动；开关门方式为左右同步或分步。
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