CN103264281B - 车、磨、镗、铣一体大型复合卧式机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车、磨、镗、铣一体大型复合卧式机床，包括床身，其设有三组相互平行的导轨，其中主导轨位于中间，第一副导轨和第二副导轨分别对称地布置在主导轨的两侧，第一、第二刀架分别通过第一拖板和第二拖板设置在第一、第二副导轨上，第二刀架的顶面上设有可回转的小刀台，镗刀支架和内圆磨头支架分别设置在小刀台的两侧，外圆磨头设置在第二刀架的侧面上。本发明，在主导轨两侧的副导轨上分别设置第一、第二两个刀架，每个刀架上安装有不同的刀具，并且可以通过180度转动第二刀架上的小刀台实现换刀，从而在一台设备上就可以完成车、磨、镗、铣多种工序的加工，大大提高了工件的加工效率。

Description

车、磨、镗、铣一体大型复合卧式机床

技术领域

本发明涉及机床，具体涉及车、磨、镗、铣一体大型复合卧式机床。

背景技术

数控机床(Computer numerical control machine tools)是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向。与传统机床相比，数控机床具有以下一些特点：

(1)、具有高度柔性。

在数控机床上加工零件，主要取决于加工程序，它与普通机床不同，不必制造，更换许多模具、夹具，不需要经常重新调整机床。因此，数控机床适用于所加工的零件频繁更换的场合，亦即适合单件，小批量产品的生产及新产品的开发，从而缩短了生产准备周期，节省了大量工艺装备的费用。

(2)、加工精度高。

数控装置每输出一脉冲信号，则机床移动部件移动一个脉冲当量(一般为0.001mm)，并且机床进给传动链的反向间隙与丝杆螺距平均误差可由数控装置进行补偿，因此，数控机床定位精度比较高，一般可达0.05～0.1mm。

(3)、加工质量稳定、可靠。

加工同一批零件，在同一机床、相同的加工条件下，使用相同的刀具和加工程序，刀具的走刀轨迹完全相同，零件的一致性好，质量稳定。

(4)、生产率高。

数控机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间，提高了生产率。

(5)、改善劳动条件。

操作者输入程序并启动后，数控机床就能有自动连续地进行加工，直至加工结束，劳动强度大大降低。

虽然数控机床具有相当多的优点，然而，在加工大型工件时，还普遍存在一定的局限性，特别是直径1250mm及以上、长度6000mm及以上的工件，不能够在一台设备上完成车、磨、镗、铣多种工序，这种大型工件的加工仍需采用传统的加工方式，即分别在不同的加工设备上进行加工。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是解决数控机床在加工大型工件时，不能够在一台设备上完成车、磨、镗、铣等多种工序的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种车、磨、镗、铣一体大型复合卧式机床，包括床身以及设置在所述床身上的床头箱体、尾座以及第一刀架和第二刀架，所述床身的顶面上设有三组相互平行的导轨，其中主导轨位于中间，第一副导轨和第二副导轨分别对称地布置在所述主导轨的两侧；所述第一刀架和第二刀架分别通过第一拖板和第二拖板设置在所述第一副导轨和第二副导轨上，所述第一刀架上安装有框式刀板和铣刀组件，外圆磨头支架设置在所述第二刀架的侧面上，所述第二刀架的顶面上还设有可回转的小刀台，镗刀支架和内圆磨头支架以小刀台的回转中心水平对称地布置在所述小刀台的两侧，其中，所述内圆磨头支架的一端铰接在所述小刀台的顶面上，所述内圆磨头支架的另一端伸出所述第二刀架的侧面，并安装内圆磨头，内圆磨头驱动电机固定在所述小刀台上，并通过传动机构驱动所述内圆磨头转动。

在上述方案中，述第二刀架的顶面上设有以小刀台和回转中心为圆心的半圆环形凹槽，所述小刀台的底上设有凸柱，所述凸柱置于所述凹槽内。

在上述方案中，所述小刀台的顶面上还设有用于支撑所述内圆磨头支架的撑杆，所述撑杆铰接在所述小刀台的顶面上。

本发明，在主导轨两侧的副导轨上分别设置第一、第二两个刀架，每个刀架上安装有不同的刀具，其中，第二刀架上设有可回转的小刀台，小刀台上对称地安装镗刀和内圆磨头，可以通过180度转动小刀台实现换刀，从而在一台设备上就可以完成车、磨、镗、铣等多种工序的加工，大大提高了工件的加工效率。

附图说明

图1为本发明提供的车、磨、镗、铣一体大型复合卧式机床结构示意图；

图2为图1所示卧式机床的俯视图；

图3为图1中的A-A剖视图；

图4为本发明中第二支架的结构示意图；

图5为图4的俯视视图；

图6为本发明中第二支架回转180度之后的示意图。

具体实施方式

本发明提供的车、磨、镗、铣一体大型复合卧式机床(多功能数控机床)，集合了车、磨、镗、铣等多种工序的加工功能，在一台设备上就可以完成上述全部加工工序，大大提高了工件的加工效率。下面结合附图对本发明做出详细的说明。

如图1、图2所示，本发明提供的车、磨、镗、铣一体大型复合卧式机床，包括床身10、床头箱体20、中心架30、尾座40以及第一刀架50、第二刀架60和控制系统。

请参见图3，床身10的顶面上，设有三组相互平行的导轨，三组导轨分别沿床身的长度方向延伸，其中主导轨11位于中间(共两根)，第一副导轨12和第二副导轨13分别对称地布置在主导轨11的两侧。

床头箱体20和尾座40分别设置在床身10的两端，其中，床头箱体20用于装夹工件并驱动其转动，其上设有液压夹盘，尾座40用于配合床头箱体20支承住工件的尾端，床头箱体20固定在床身10上，尾座40设置在主导轨11上，以根据工件的长度适当调整位置。中心架30设置在主导轨上，且位于床头箱体20和尾座40之间，液压夹盘、中心架30和尾座40同轴设置。待加工工件的一端装夹在液压夹盘上，另一端顶在尾座40上，中部通过中心架30支撑。

第一刀架50和第二刀架60分别通过第一拖板和第二拖板设置在第一副导轨12和第二副导轨13上。

第一刀架50上安装有铣刀组件51和框式刀板，用于对工件进行铣削加工和车削加工，铣刀组件通过燕尾型导轨用电机带动小滑板上下移动，可以铣削不在工件中心线上的键槽或孔等。

如图4、图5、图6所示，第二刀架60的顶部设有可回转的小刀台，外圆磨头支架固定设置在第二刀架60的侧面上，外圆磨头62安装在外圆磨头支架上，且工作面朝向主导轨11。

第二刀架60的顶面上设有可回转的小刀台601，内圆磨头支架602和镗刀支架以小刀台601的回转中心为中心，在水平方向对称地分别布置在小刀台601的两侧，镗刀61安装在镗刀支架上，其中，内圆磨头支架602的一端铰接在小刀台601的顶面上，内圆磨头支架602的另一端伸出第二刀架60的侧面，并安装内圆磨头63，内圆磨头驱动电机603固定在小刀台601上，并通过传动机构驱动内圆磨头63转动。小刀台601的顶面上还设有撑杆604，撑杆604铰接小刀台601的顶面上。

小刀台601可以通过电机驱动在第二刀架60的顶面上转动180度，并通过锁销锁定，从而选择使用镗刀61或者内圆磨头63。

第二刀架60顶部上设有以小刀台和回转中心为圆心的半圆环形凹槽，小刀台601的底面上设有凸柱，凸柱置于半圆环形凹槽内，由于半圆环形凹槽的弧度为180度，因此可以精确定位小刀台601的180度回转位置。

第一刀架50、第二刀架60以及铣刀组件51、框式刀板、镗刀61、外圆磨头62和内圆磨头63在控制系统的控制下实现X、Y、Z进给，以完成相应的加工，上述进给采用本领域的公知技术实现，在此不再赘述。X方向指的是长度方向，X方向指的是宽度方向，Z方向指的是高度方向。

下面以车、铣、镗、磨内圆和磨外圆加工工序为例介绍本发明的使用方法。

(1)车削加工。

首先，分别将第一刀架50和第二刀架60后退至非工作位置，将待加工工件的一端装夹到床头箱体20上的液压夹盘上，另一端顶在尾座40上，中间可选择使用中心架30；

其次，通过控制系统控制第一刀架50上的框式刀板向待加在工件移动并调整加工位置；

车刀吃刀后，第一刀架50进行轴向进给，完成车削工序。

(2)铣削加工。

将第一刀架50后退至非工作位置，向待加工工件移动第一刀架50并调整铣刀的加工位置，同时控制铣刀旋转，完成铣削操作。

(3)镗孔。

将第一刀架50后退至非工作位置，通过控制系统控制第二刀架60向待加在工件移动并调整加工位置，使镗刀伸入待加工工件的轴孔内，镗刀吃刀后，第二刀架60进行轴向进给，完成镗孔工序。

(4)磨内圆。

将第二刀架60退回至非工作位置，然后将小刀台601转动180度，使镗刀刀架转到后方，内圆磨头转到前方，将第二刀架60向待加工工件移动，并将内圆磨头63伸入轴孔内，继续进给直至内圆磨头63与内孔壁接触，最后进行轴向进给，完成磨内圆工序。

(5)磨外圆。

将第二刀架60退回至非工作位置，然后将内圆磨头支架602向上转动，并利用撑杆604将内圆磨头支架602支起在第二刀架60的上方，再将第二刀架60向待加工工件移动，当外圆磨头62与待加工工件的外圆周面接触时，进行轴向进给，完成磨外圆工序。

通过以上加工过程可见，本发明提供的车、磨、镗、铣一体大型复合卧式机床，在一台设备上就可以完成上述全部加工工序，大大提高了工件的加工效率。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.车、磨、镗、铣一体大型复合卧式机床，包括床身以及设置在所述床身上的床头箱体和尾座，其特征在于，还包括第一刀架和第二刀架，

所述床身的顶面上设有三组相互平行的导轨，其中主导轨位于中间，第一副导轨和第二副导轨分别对称地布置在所述主导轨的两侧；

所述第一刀架和第二刀架分别通过第一拖板和第二拖板设置在所述第一副导轨和第二副导轨上，所述第一刀架上安装有用于对工件进行铣削加工和车削加工的框式刀板和铣刀组件，铣刀组件通过燕尾型导轨用电机带动上下移动，外圆磨头支架设置在所述第二刀架的侧面上，所述第二刀架的顶面上还设有可回转的小刀台，镗刀支架和内圆磨头支架以小刀台的回转中心水平对称地布置在所述小刀台的两侧，其中，所述内圆磨头支架的一端铰接在所述小刀台的顶面上，所述内圆磨头支架的另一端伸出所述第二刀架的侧面，并安装内圆磨头，内圆磨头驱动电机固定在所述小刀台上，并通过传动机构驱动所述内圆磨头转动。

2.如权利要求1所述的复合卧式机床，其特征在于，所述第二刀架的顶面上设有以小刀台和回转中心为圆心的半圆环形凹槽，所述小刀台的底上设有凸柱，所述凸柱置于所述凹槽内。

3.如权利要求1所述的复合卧式机床，其特征在于，所述小刀台的顶面上还设有用于支撑所述内圆磨头支架的撑杆，所述撑杆铰接在所述小刀台的顶面上。