CN103170653A - 双机头全自动数控车床 - Google Patents

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本发明公开的是一种双头全自动数控车床，涉及一种用于工件切削加工的机械设备，主要是由机身、机头、导轨、X向移动拖板、Z向移动拖板和刀架等构成，并将机头采用了一种可进行双向同时移动加工的双机头结构，而将刀架固定设置在双机头之间，并采用双面刀架的结构，故其加工方式变成工件除了进行自转外，还能随着机头进行X方向和Z方向的移动，这种结构的改变打破了传统车床所固有的结构形式和加工方式，它不但加工过程简单、省力，特别是对双头加工的零部件提供了极大的便利，极大提高了工作效率，而且工件进行人工装卸和周转的次数减少，也能避免工件碰伤，并有效保证切削精度。

Description

双机头全自动数控车床
技术领域
本发明涉及一种用于工件切削加工的全自动数控车床，具体的说是指能进行双向同时移动加工的双机头全自动数控车床。
背景技术
众所周知，车床是整个机械行业中必不可少的零部件加工设备，目前使用的车床主要包括半自动或全自动的普通车床和数控车床，其结构都是由机身、机头、导轨、X向移动拖板、Z向移动拖板和刀架等构成，其中的机头主要包括机头座、工件夹头、驱动电机、编码器和装卸气缸等，而不管是普通车床还是数控车床，机头都是只有一个、且固定设置在机身上的，导轨设置在机头一侧，可作X方向移动的X向移动拖板和作Z方向移动的Z向移动拖板滑移设置在该导轨上，刀架直接安装在Z向移动拖板上。因此，车床固有的加工方式都是机头上受工件夹头夹持的工件是不移动的，只进行自转，而X向移动拖板和Z向移动拖板带动刀架上的刀具才能对自转的工件进行切削加工。
上述这种车床固有的结构和加工方式往往存在这样的缺陷，例如加工一个阶梯轴，首先需要将工件一头夹持、另一头进行切削，在切削完成后，需人工取下工件调换至工件完成的一头重新进行夹持，然后切削未加工的一头，这样的加工方式非常麻烦、费力，工作效率较低，尤其是工件经过两次装卸和手动周转往往容易造成碰伤，也极大影响产品的切削精度。公开的中国专利号为200820219049.6的“双机头立柱式辊子堆焊机床”虽然也涉及到一种双机头的机床结构，但它不仅结构复杂、操作不便，而且主要还是应用于辊子堆焊机床上的，不管是结构组成和工作方式都与上述车床不同。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种加工简单、省力，工作效率高，能有效保证切削精度的双机头全自动数控车床，该数控车床还能极大减少工件周转及工件碰伤带来的麻烦。
本发明的技术问题通过以下技术方案实现：
一种双机头全自动数控车床，包括机身、机头、导轨、X向移动拖板、Z向移动拖板和刀架，所述的机头包括机头座、工件夹头、驱动电机、编码器和装卸气缸，所述的导轨具有两条，该两条导轨互相平行并沿X方向固定设置在机身上，每一导轨上均设有X向移动拖板和Z向移动拖板；所述的X向移动拖板沿X方向滑移设置在导轨上，该导轨上还设有驱动X向移动拖板滑移的X向电机和X向丝杠；所述的Z向移动拖板沿Z方向滑移设置在X向移动拖板上，该X向移动拖板上还设有驱动Z向移动拖板滑移的Z向电机和Z向丝杠；所述的机头为结构完全相同的双机头结构，每一机头均对应安装在每一导轨的Z向移动拖板上，该双机头的工件夹头相对设置；所述的刀架固定设置在机身上，并位于两个机头之间。
所述的刀架一侧设有安装在机身上的自动出料装置。
所述的刀架为顶面设有两排刀座的双面刀架，该双面刀架的两排刀座分别对应两个工件夹头进行安装。
与现有技术相比，本发明主要是将车床的机头采用了一种可进行双向同时移动加工的双机头结构，而将双面刀架固定设置在双机头之间，故其加工方式变成工件除了进行自转外，还能随着机头进行X方向和Z方向的移动，这种结构的改变打破了传统车床所固有的结构形式和加工方式，它不但加工过程简单、省力，特别是对双头加工的零部件提供了极大的便利，极大提高了工作效率，而且工件进行人工装卸和周转的次数减少，也能避免工件碰伤，并有效保证切削精度。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
具体实施方式
下面将按上述附图对本发明实施例再作详细说明。
如图1所示，1.机身、2.X向移动拖板、3.Z向电机、4.Z向丝杠、5.Z向移动拖板、6.X向电机、7.编码器、8.装卸气缸、9.机头座、10.驱动电机、11.工件夹头、12.刀座、13.自动出料通道、14.刀架、15.X向丝杠、16.导轨。
双机头全自动数控车床，如图1所示，它属于一种用于工件切削加工的机械设备，其结构主要是由机身1、机头、导轨16、X向移动拖板2、Z向移动拖板5和刀架14等构成。
所述的机身1固定放置在地面上，主要作为车床其他部件的安装基础；所述的导轨16设有两条，该两条导轨沿X方向平行固定设置在机身1上，每一条导轨16上均设有结构相同的X向移动拖板2和Z向移动拖板5。
所述的X向移动拖板2沿X方向滑移设置在导轨16上，该导轨上还设X向电机6和X向丝杠15，该X向丝杠与X向电机的电机轴作传动连接，故启动X向电机6经X向丝杠15即可驱动X向移动拖板2在导轨16上沿X方向滑移；所述的Z向移动拖板5沿Z方向滑移设置在X向移动拖板2上，该X向移动拖板上还设Z向电机3和Z向丝杠4，该Z向丝杠与Z向电机的电机轴作传动连接，故启动Z向电机3经Z向丝杠4即可驱动Z向移动拖板5在X向移动拖板2上沿Z方向滑移。
所述的机头采用结构完全相同的双机头结构，每一机头均对应安装固定在每一导轨16的Z向移动拖板5上，每一机头均是由机头座9、工件夹头11、驱动电机10、编码器7和装卸气缸8等构成，且该双机头的工件夹头11是相对设置的。
所述的机头座9固定设置在Z向移动拖板5上，驱动电机10安装在该机头座9顶面，编码器7和装卸气缸8分别安装在机头座9两侧，编码器7主要用于电路连接电脑控制系统，用于控制该车床的全自动加工过程，而装卸气缸8主要用于驱动工件夹头11对于工件的夹持或放开；双机头上相对设置的工件夹头11穿过机头座9后连接有驱动轮，由驱动电机10经皮带连接驱动轮后，可用于驱动工件夹头11转动，并带动工件作自转运动。
所述的刀架14固定设置在机身1上，该刀架为顶面设计有两排刀座12的双面刀架结构，可同时安装所需刀具，而两排刀座12正好位于双机头的工件夹头11之间，并分别与两个工件夹头相对应。同时在双面刀架14一侧设有安装在机身1上的自动出料装置13，它是一个出料通道，可用于收集完成后的成品工件。
上述车床结构通过加载外接电脑控制系统、油路系统和气路系统后，即可实现全自动数控操作加工，其加工工序都是按照外接电脑控制系统的编程进行自动化加工的，当其中一个机头上夹持的毛坯棒料通过X方向和Z方向移动至双面刀架14进行单头半成品加工，在工序完成后，该机头即退回原处；此时另一机头根据外接电脑控制系统的编程移动靠近，并将单头加工好的半成品工件夹持住，也通过X方向和Z方向移动至双面刀架14以完成成品工件的加工，然后移动至自动出料装置13上送出。此时，正好第二只毛坯棒料的单头半成品工件也加工完成，故可再去夹持第二只半成品工件，这样重复加工，如果一位操作工操作3台车床，就能产生6台车床的效益。
本发明再以两端直径分别为φ10和φ8的阶梯轴加工过程作为具体实施例来详细描述该全自动数控车床的加工工序，图1中的视图左侧机头编号为1#机头，视图右侧机头编号为2#机头，则该加工工序如下：
启动车床，外接电脑控制系统根据输入的加工工序编程控制装卸气缸8将1#机头上的工件夹头11打开，通过手动或自动供料装置将合适长度的毛坯棒料送入并夹持在该工件夹头11上；1#机头的X向电机6和Z向电机3相继启动、进而驱动X向移动拖板2沿X方向移动、Z向移动拖板5沿Z方向移动，从而带动1#机头上夹持的毛坯棒料靠近设在刀座12上的车刀进行φ10直径的切削；在毛坯棒料一端的φ10直径加工完成后，1#机头被X向移动拖板2和Z向移动拖板5带动复位。此时，启动2#机头的X向电机6和Z向电机3，并驱动X向移动拖板2和Z向移动拖板5带动2#机头靠近1#机头，在2#机头的移动靠进过程中，还需控制装卸气缸8将2#机头上的工件夹头11打开并夹持住1#机头上已加工完成的直径为φ10的半成品棒料一端，及在2#机头上的工件夹头11夹持后控制装卸气缸8将1#机头上的工件夹头11打开以释放半成品棒料；重新启动2#机头的X向电机6和Z向电机3，并驱动X向移动拖板2和Z向移动拖板5带动2#机头上夹持的半成品棒料靠近设在刀座12上的车刀进行φ8直径的切削；在半成品棒料一端的φ8直径也加工完成后，2#机头移动至自动出料装置13并打开工件夹头11，切削完成的成品工件即可送出存放；而在1#机头上由工件夹头11夹持的半成品棒料被2#机头上的工件夹头11夹持后，操作员也能继续进行1#机头的下一次上料；因此，依次重复上述1#机头和2#机头的加工过程，就能全自动连续不断的加工完成两端直径分别为φ10和φ8的阶梯轴。整个操作过程人工装卸棒料次数很少，尤其在毛坯棒料切削成半成品棒料而需要调换装卸，都是通过两个可双向移动的机头完成自动装卸的，这极大减少了工件人工周转及工件碰伤带来的麻烦，提高了工件的切削精度。

Claims (3)

1.一种双机头全自动数控车床，包括机身（1）、机头、导轨（16）、X向移动拖板（2）、Z向移动拖板（5）和刀架（14），所述的机头包括机头座（9）、工件夹头（11）、驱动电机（10）、编码器（7）和装卸气缸（8），其特征在于：
a、所述的导轨（16）具有两条，该两条导轨互相平行并沿X方向固定设置在机身（1）上，每一导轨（16）上均设有X向移动拖板（2）和Z向移动拖板（5）；
b、所述的X向移动拖板（2）沿X方向滑移设置在导轨（16）上，该导轨上还设有驱动X向移动拖板（2）滑移的X向电机（6）和X向丝杠（15）；所述的Z向移动拖板（5）沿Z方向滑移设置在X向移动拖板（2）上，该X向移动拖板上还设有驱动Z向移动拖板（5）滑移的Z向电机（3）和Z向丝杠（4）；
c、所述的机头为结构完全相同的双机头结构，每一机头均对应安装在每一导轨（16）的Z向移动拖板（5）上，该双机头的工件夹头（11）相对设置；
d、所述的刀架（14）固定设置在机身（1）上，并位于两个机头之间。
2.根据权利要求1所述的双机头全自动数控车床，其特征在于所述的刀架（14）一侧设有安装在机身（1）上的自动出料装置（13）。
3.根据权利要求1或2所述的双机头全自动数控车床，其特征在于所述的刀架（14）为顶面设有两排刀座（12）的双面刀架，该双面刀架的两排刀座（12）分别对应两个工件夹头（11）进行安装。
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