CN102935591A - 一种复合型数控机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复合型数控机床，主要由机床底座、X轴平台、Y轴平台、Z轴平台组成；Z轴平台上设有钻削机构、打字机构、切割机构，钻削机构包括设在X轴平台上的电机座、设在电机座上的主轴电机、由主轴电机驱动的钻削主轴、安装在钻削主轴上的刀具，打字机构和切割平台安装在安装底板上；切割机构包括丝杆及与其配合的切割直线导轨，带动丝杆工作的伺服电机，丝杆设有切割头，切割头在丝杆带动下达到高速的切割动作；打字机构包括气缸、安装在直线导轨上的气动打字头，打字机构由气缸配合打字直线导轨进行打字动作。该发明能够实现多个功能，节约了机床的使用数量，只需要少量工作场地，降低了成本和加工工时，能够除去产生的烟雾。

Description

一种复合型数控机床

技术领域

本发明涉及机械加工设备领域，具体涉及一种多功能的复合型数控机床。 

背景技术

[0002] 目前市场上有一种数控钻切机，集机、电、气、液复合型数控加工设备，电脑控制系统、机械或液压动力系统、伺服送料机构、刀具库、刀具选择系统、外围编程系统等组成。虽然板材自动下料切割机及板材自动钻孔机在机械加工领域中有较广泛的使用，但是传统的半自动钢板切割机占据了较大的工作场地，而且无法做到将钻削、切割及打字等功能合为一体，几种加工方法需要用到不同的几种机床设备，这样不仅需要多个机床，而且还要占用更大工作场地，提高了成本和加工工时，而且在加工过程中会产生很多的烟雾。 

发明内容

为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种钻削、切割、打字、除尘的复合型加工设备。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种复合型数控机床，主要包括机床底座及设置在所述机床底座上的：X轴平台、Y轴平台、Z轴平台；所述机床底座上依次设有滚筒机构、刮屑收集机构、自动升降翻转下料机构、液压顶起机构；所述Y轴平台通过直线导轨纵向滑动连接于机床底座；所述X轴平台横跨所述Y轴平台上并横向固定连接于所述机床底座；所述Z轴平台通过直线导轨横向滑动连接与所述X轴平台之上；

所述Z轴平台上设有钻削机构、打字机构、切割机构和设于所述Z轴平台上的安装底板，所述钻削机构包括：设在所述X轴平台上的电机座、设在所述电机座上的主轴电机、由所述主轴电机驱动工作的钻削主轴、安装在所述钻削主轴上的刀具，所述打字机构和切割平台安装在所述安装底板上；所述切割机构包括：构成主传动的丝杆及与其配合的切割直线导轨，带动所述丝杆工作的伺服电机，所述丝杆设有切割头，所述切割头在丝杆带动下达到高速的切割动作；所述打字机构包括气缸、安装在 直线导轨上的气动打字头，所述打字机构由气缸配合打字直线导轨进行打字动作。

进一步的，所述机床底座还包括由连接杆连接的平台支架、安装在平台支架上的滚筒机构。所述滚筒机构包括，两端设置有带座轴承的滚筒、所述滚筒装设于支架上。 

进一步的，所述自动升降翻转下料机构包括：安装有万向球的万向球安装板、用于固定万向球板的第二翻转下料支架、与所述第二翻转下料支架通过滚轮轴连接的滚轮固定板、与滚轮固定板固定连接的第一翻转下料支架、两端分别与所述万向球安装板和第一翻转下料支架的液压缸、用于卡住滚轮的倒槽。 

进一步的，所述复合型数控机床还设有吸尘机构，所述吸尘机构位于切割机构下方，所述吸尘机构是由支架、支架封板及吸尘箱盖围成的一个留有吸尘口和抽气孔的密闭腔体；所述抽气孔用于连接抽气管使粉尘烟雾从吸尘口吸入密闭腔体。 

进一步的，所述复合型数控机床还装设有刮屑机构，所述刮屑机构由装设于X轴平台上的刮屑支架、用于收集工件上铁屑和杂物的刮屑收集盒和位于刮屑支架下方的刮屑收集机构组成。 

进一步的，所述液压顶起机构布置于钻削机构下方，所述液压顶起机构主要包括：设有废料收集盒的底座、装设于底座上的液压缸、与液压缸连接的顶起支架、设置在顶起支架上的落料板、所述落料板将废料收集至废料收集盒中。 

进一步的，所述Y轴平台主要包括：Y轴平台支架、通过直线导轨滑动连接装设于所述Y轴平台支架上的Y轴安装平台、用于固定加工工件的液压夹钳及装设在所述Y轴安装平台上用于驱动所述Y轴安装平台在所述Y轴平台支架的直线导轨上移动的电机装配总成。 

进一步的，所述液压夹钳主要包括：液压安装底板、设置在液压安装底板上的方轨、安装在方轨上的下夹头、上夹头、分别与上夹头和下夹头连接的夹紧油缸、安装在液压安装底板上并连接下夹头用于控制下夹头伸缩移动的避让油缸。 

进一步的，所述Z轴平台上还设有用于装设所述钻削机构、所述切割机构及所述打字机构等部件的Z轴安装板、所述安装板整体装于Z轴直线导轨、装设于所述X轴平台上用于实现所述X轴和所述Z轴联动的Z轴直线导轨和Y轴减速机、用于驱动丝杆旋转带动Z轴升降完成钻削进给的Z轴电机。 

进一步的，所述复合型数控机床还包括直线换刀机构，所述直线换刀机构由用于安装刀具和刀夹的焊接板、用于安装换刀支架的换刀直线导轨、连接所述换刀支架和所述焊接板用于推动焊接板在所述直线导轨上移动的气缸构成。 

本发明的目的在于提供一种钻削、切割、打字、除尘的复合型加工设备。采用本发明不仅节约了机床的使用数量，而且只需要少量工作场地，降低了成本和加工工时，而且能够在加工过程中除去产生的烟雾。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作详细描述。

图1为本发明一种数控钻切机床总装示意图一；

图2为本发明一种数控钻切机床总装示意图二；

图3为本发明一种数控钻切机床底座装配示意图；

图4为本发明一种数控钻切机床Y轴总成示意图；

图5为本发明一种数控钻切机床液压夹钳示意图；

图6为本发明一种数控钻切机床钻削机构示意图；

图7为本发明一种数控钻切机床切割打字机构示意图；

图8为本发明一种数控钻切机床直线换刀机构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

如总图所示，本发明一种复合型数控机床，主要包括：机床底座（1）、X轴平台（3）、Y轴平台（2）、Z轴平台（4）；所述机床底座上依次设有滚筒机构（5）、刮屑收集机构（6）、自动升降翻转下料机构（7）、液压顶起机构（9）；所述Y轴平台通过直线导轨纵向滑动连接于机床底座；所述X轴平台横跨Y轴平台上并横向固定连接于机床底座；所述Z轴平台通过直线导轨横向滑动连接与X轴平台之上；所述Z轴平台上除了安装了钻削机构还装设有打字机构、切割机构和安装底板，所述钻削机构包括：电机座（411）、主轴电机（412）、钻削主轴（413）、刀具（414）；所述电机座装设在X轴平台上；所述电机座用于安装主轴电机，所述主轴电机用于驱动钻削主轴，所述刀具安装在钻削主轴上；所述打字机构和切割平台安装在同一安装平面即安装底板（42）上；所述切割机构包括：伺服电机（441）、丝杆（443）、切割直线导轨（444）、用于固定切割头的切割头安装板（442），所述切割机构选用丝杆与切割直线导轨作为主传动，达到高速的切割动作；所述打字机构包括气缸（431）、气动打字头（432）、打字直线导轨（433），所述打字机构由气缸配合打字直线导轨进行打字动作；所述安装底板装设于Z轴平台上。所述机床底座还包括平台支架（11）、连接杆（12）、滚筒机构（5）。送料平台结构包括滚筒送料支撑，之间通过连接杆进行串接，可以方便的进行调节，而且安装也方便。在自动升降下料机构、除尘机构、液压顶起机构之间均排布滚筒，外形上紧凑、结构美观。而且也符合当今行业的环保标准。

滚筒送料支撑由平台支架（51）和滚筒（53），带座轴承（52）组成。滚筒材料为无缝钢管，两头堵头与钢管进行过盈配合而成，这样在加工上保证了同轴度的要求。一体式带座轴承安装方便，传动性能高。

自动翻转下料机构（7）位于下料区，用于小型工件的快速下料动作。由第一翻转下料支架（71）、第二翻转下料支架（72）、倒槽（74）、液压缸（75）、万向球安装板（77）、万向球（73）、滚轮组成（76）。所述万向球安装在万向球板上，所述万向球安装板固定连接在第二翻转下料支架上，所述第二翻转支架通过滚轮轴与滚轮固定板连接，所述滚轮卡在倒槽内，所述滚轮固定板固定连接于第一翻转下料板，所述液压缸两端分别旋转连接于万向球安装板及第一翻转下料支架。所述液压缸带动第二翻转下料支架先下降一段距离，再向下旋转45度角，以确保下料动作的运行。倒槽中装有滚轮在自身的腰形通槽中滑动，以完成如上所述的动作轨迹。

吸尘机构（8）位于切割机构下方，所述吸尘机构（8）是由吸尘支架（82）、吸尘箱（83）及吸尘箱盖（81）围成的一个留有吸尘口和抽气孔的密闭腔体；所述抽气孔用于连接抽气管使粉尘烟雾从吸尘口吸入密闭腔体。抽尘机插入吸尘箱中的抽气孔中，在加工中进行吸尘作业，以达到减少空气污染的效果。

所述液压顶起机构（9）由支架（95）、落料板（94）、液压缸（93）、底座（92）、废料收集盒（91）组成。所述液压缸安装板固定装设于底座上用于安装液压缸，所述液压缸连接顶起支架，所述支架上设有落料板，所述底座中设有废料收集盒，所述落料板将废料收集至废料收集盒中。该机构布置于钻削主轴下方，和液压下压装置配合使用，液压顶起机构将板材顶起2～3mm，顶起过程中由导向轴和铜套进行导向，使得运行过程顺畅。

刮屑收集机构（6）位于刮屑支架下方，刮屑支架下压工件上，Y轴平台带动工件移动，将工件上的铁屑和杂物落于刮屑收集盒中。

所述Y轴平台（2）由Y轴平台支架（21）、Y轴安装平台（25）、Y轴直线导轨（22）、液压夹钳（23）及电机装配总成（24）构成；所述液压夹钳用于固定加工工件，所述Y轴安装平台通过直线导轨滑动连接与Y轴平台支架上，所述电机装配总成装设在Y轴安装平台上用于驱动Y轴安装平台在Y轴平台支架的直线导轨上移动。该平台主要对工件进行液压夹持，采用了四组液压夹持机构来实现可靠的夹持效果，而其中的一组夹持机构可以实现自动避让的功能，以补偿在加工中的加工盲点。X轴及Y轴主传动由齿轮齿条与直线导轨副进行组合实现高精度，高速度的运动。而新型的从动齿轮随动调节间隙的结构在高速和高效的移动中保证了齿轮、齿条的啮合精度，从而提高了整体X、Y轴的定位精度。

本发明Z轴钻削系统采用的钻削主轴可以与传统的加工中心刀具通用（本发明优选BT50）。伺服电机带动同步带驱动主轴旋转进行钻削动作，进给轴传动由高精度的直线导轨副和滚珠丝杆副组成，液压机构压料。

直线换刀机构（10）由换刀支架（101）、焊接板（104）、换刀直线导轨（103）、气缸（102）、刀夹（105）、刀具（106）构成；所述直线导轨安装于换刀支架上，刀具和刀夹安装于焊接板上，所述气缸连接换刀支架和焊接板并推动焊接板在直线导轨上移动。直线换刀机构由气缸配合直线导轨进行驱动，可以安装多把加工刀具或者钻头，大大的提高了工作效率。

液压夹钳（23）主要由液压安装底板（231）、避让油缸（232）、夹紧油缸（233）、上夹头（234）、下夹头（235）、方轨（236）；所述液压安装底板上设有方轨，所述加紧油缸分别与上夹头和下夹头连接，所述下夹头安装在方轨上，所述避让油缸安装在液压安装底板上并连接下夹头用于控制下夹头伸缩移动。 

Z轴平台上设有Z轴安装板、Y轴减速机、Z轴电机、丝杆、Z轴直线导轨、钻削机构、切割机构、打字机构。 

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则的内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围的内。 

  

Claims (10)

1.一种复合型数控机床，主要包括机床底座及设置在所述机床底座上的：X轴平台、Y轴平台、Z轴平台；所述机床底座上依次设有滚筒机构、刮屑收集机构、自动升降翻转下料机构、液压顶起机构；所述Y轴平台通过直线导轨纵向滑动连接于机床底座；所述X轴平台横跨所述Y轴平台上并横向固定连接于所述机床底座；所述Z轴平台通过直线导轨横向滑动连接与所述X轴平台之上；

其特征在于，所述Z轴平台上设有钻削机构、打字机构、切割机构和设于所述Z轴平台上的安装底板，所述钻削机构包括：设在所述X轴平台上的电机座、设在所述电机座上的主轴电机、由所述主轴电机驱动工作的钻削主轴、安装在所述钻削主轴上的刀具，所述打字机构和切割平台安装在所述安装底板上；所述切割机构包括：构成主传动的丝杆及与其配合的切割直线导轨，带动所述丝杆工作的伺服电机，所述丝杆设有切割头，所述切割头在丝杆带动下达到高速的切割动作；所述打字机构包括气缸、安装在 直线导轨上的气动打字头，所述打字机构由气缸配合打字直线导轨进行打字动作。

2.如权利要求1所述的一种复合型数控机床，其特征在于，所述机床底座还包括由连接杆连接的平台支架、安装在平台支架上的滚筒机构、所述滚筒机构包括，两端设置有带座轴承的滚筒、所述滚筒装设于支架上。

3.如权利要求1所述的一种复合型数控机床，其特征在于，所述自动升降翻转下料机构包括：安装有万向球的万向球安装板、用于固定万向球板的第二翻转下料支架、与所述第二翻转下料支架通过滚轮轴连接的滚轮固定板、与滚轮固定板固定连接的第一翻转下料支架、两端分别与所述万向球安装板和第一翻转下料支架的液压缸、用于卡住滚轮的倒槽。

4.如权利要求1所述的一种复合型数控机床，其特征在于，该复合型数控机床还设有吸尘机构，所述吸尘机构位于切割机构下方，所述吸尘机构是由支架、支架封板及吸尘箱盖围成的一个留有吸尘口和抽气孔的密闭腔体；所述抽气孔用于连接抽气管使粉尘烟雾从吸尘口吸入密闭腔体。

5.如权利要求1所述的一种复合型数控机床，其特征在于，所述复合型数控机床还装设有刮屑机构，所述刮屑机构由装设于X轴平台上的刮屑支架、用于收集工件上铁屑和杂物的刮屑收集盒和位于刮屑支架下方的刮屑收集机构组成。

6.如权利要求1所述的一种复合型数控机床，其特征在于，所述液压顶起机构布置于钻削机构下方，所述液压顶起机构主要包括：设有废料收集盒的底座、装设于底座上的液压缸、与液压缸连接的顶起支架、设置在顶起支架上的落料板、所述落料板将废料收集至废料收集盒中。

7.如权利要求1所述的一种复合型数控机床，其特征在于，所述Y轴平台主要包括：Y轴平台支架、通过直线导轨滑动连接装设于所述Y轴平台支架上的Y轴安装平台、用于固定加工工件的液压夹钳及装设在所述Y轴安装平台上用于驱动所述Y轴安装平台在所述Y轴平台支架的直线导轨上移动的电机装配总成。

8.如权利要求1所述的一种复合型数控机床，其特征在于，所述液压夹钳主要包括：液压安装底板、设置在液压安装底板上的方轨、安装在方轨上的下夹头、上夹头、分别与上夹头和下夹头连接的夹紧油缸、安装在液压安装底板上并连接下夹头用于控制下夹头伸缩移动的避让油缸。

9.如权利要求1所述的一种复合型数控机床，其特征在于，所述Z轴平台上还设有用于装设所述钻削机构、所述切割机构及所述打字机构等部件的Z轴安装板、所述安装板整体装于Z轴直线导轨、装设于所述X轴平台上用于实现所述X轴和所述Z轴联动的Z轴直线导轨和Y轴减速机、用于驱动丝杆旋转带动Z轴升降完成钻削进给的Z轴电机。

10.如权利要求1所述的一种复合型数控机床，其特征在于，所述复合型数控机床还包括直线换刀机构，所述直线换刀机构由用于安装刀具和刀夹的焊接板、用于安装换刀支架的换刀直线导轨、连接所述换刀支架和所述焊接板用于推动焊接板在所述直线导轨上移动的气缸构成。

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