CN104096861A - 一种双刀架双通道数控立式车床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双刀架双通道数控立式车床，属车床领域。其包括床身、底座、工作台、卡盘、定梁、刀架组件以及数控系统，通过四组伺服电机分别驱动刀架组件的上下左右运动，通过设置在底座内的变速机构和传动机构带动工作台转动，实现工件转动，配合刀架组件实现对工件切削端面和镗孔的同时加工，提高生产效率，同时本发明将变速机构和传动结构巧妙地配合在底座内，使立式车床整体结构更加紧凑，传动更加稳定。刀架组件只需作直线运动，工件的转动则利用工作台来驱动，能减少第一刀架和第二刀架的运动路径，提高进给精度。

Description

一种双刀架双通道数控立式车床

技术领域

本发明属数控车床领域，具体涉及一种双刀架双通道数控立式车床。

背景技术

由于我国风力资源丰富，以及国家积极倡导清洁能源的使用，还有面临的环保压力等因素，风能的开发利用越来越受到重视。风力发电作为环保无污染的发电模式，正被我国逐步推广和应用，随之而来的是对风力发电机轴承日益增多的需求。由于风电轴承通常尺寸规格较大，其毛坯余量也比较大。传统风电轴承的加工一般采用单刀架数控车床，生产效率较低，难以满足生产需求。

近年来，汽车安装铝合金轮毂逐年增量，新车销售时，铝合金轮毂几乎已成为顾客选用的标准配置。由于环保要求，汽车轻量化已为世界趋势。铝轮毂较钢轮毂重量大为减轻，除对汽车燃料和废气排放量的减少外，铝轮毂较轻的重量可以减少汽车行驶时出现的作用力，并提升汽车的动态性能，获得较佳的舒适性和安全性。而铝轮毂具有质量轻、散热快、精度高及外表亮丽等优点，在价格日趋下降的情况下，铝轮毂将逐渐取代目前的钢轮毂成为汽车车轮发展的一大趋势。除汽车外，从卡车、乘用车、两轮车及飞机应用等，铝轮毂大小从12”～24.5”，种类繁多。面对庞大的铝轮毂市场，国内多数加工行业早期即己投入铝轮毂生产加工，除提供国内汽车业需求外，因质量及价格优势，亦持续维持大量外销订单，为国内主要的出口汽车零部件之一。而随着国内外竞争的激烈，不仅加工行业考虑如何维持竞争力，机床制造业亦配合开发符合铝轮毂加工生产的重点装备。然而，目前市面上用于加工铝轮毂的立式车床存在体积较为庞大、车床整机稳定性较差、生产精度较低等诸多问题。

鉴于此，本发明人对上述问题进行深入的研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构紧凑、加工精度高、稳定性能较佳的双刀架双通道数控立式车床，其能实现工件切削端面和镗孔的同时加工，提高生产效率高。

为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：

一种双刀架双通道数控立式车床，包括床身、底座、设置在底座上的工作台、用以夹持工件的卡盘、设置在床身上的定梁、设置在定梁上的刀架组件以及用于控制车床各零部件时序的数控系统，所述刀架组件包括可相对定梁水平滑动的第一滑箱和第二滑箱，还包括用以驱动第一滑箱在定梁上移动的第一进给机构，第一进给机构包括第一伺服电机、第一丝杆以及第一丝杆螺母，第一丝杆螺母与第一滑箱固定连接；还包括用以驱动第二滑箱在定梁水平滑动的第二进给机构，第二进给机构包括第二伺服电机、第二丝杆以及第二丝杆螺母，第二丝杆螺母与第二滑箱固定连接；

还包括穿设在第一滑箱中的第一滑枕，第一滑箱上设有驱动第一滑枕相对所述第一滑箱上下运动的第三进给机构，第三进给机构包括第三伺服电机、第三丝杆以及第三丝杆螺母，第三丝杆螺母与第一滑枕固定连接，第一滑枕的下端连接有第一刀架，第一滑枕的上端固定有第一连接板，在所述第一滑箱上设与第一滑枕平行设置第一平衡油缸，第一平衡油缸的第一活塞杆的上端固定在第一连接板上；

还包括穿设在第二滑箱上的第二滑枕，第二滑箱上设有驱动第二滑枕相对第二滑箱上下运动的第四进给机构，第四进给机构包括第四伺服电机、第四丝以及第四丝杆螺母，第四丝杆螺母与第二滑枕固定连接，第二滑枕的下端连接有第二刀架，第二滑枕的上端设有第二连接板，在所述第二滑箱上设有与第二滑枕平行设置的第二平衡油缸，第二平衡油缸的第二活塞杆的上端固定在第二连接板上；

还包括用以驱动所述工作台转动的驱动机构，所述驱动机构包括主电机，所述底座内设有传动轴和与传动轴配合的变速机构，传动轴与主电机传动配合连接，传动轴上设有小齿圈，所述工作台设置在所述底座上，所述工作台下方设有主轴，主轴设置在所述底座内且固定在所述底座内，所述工作台上固定有与大齿圈，大齿圈和小齿圈传动配合连接。

较佳地，所述定梁平行分设有沿所述定梁长度方向的上滑轨和下滑轨，所述第一滑箱上设有与上滑轨和下滑轨配合的第一滑槽，所述第二滑箱上设有与上滑轨和下滑轨配合的第二滑槽，上滑轨和下滑轨之间设有第一伺服电机固定座和第二伺服电机固定座，第一伺服电机固定座和第二伺服电机固定座分设在所述定梁左右两端且上下错开设置，还包括与第一伺服电机固定座对应设置的第一丝杆固定座，与第二伺服电机固定座对应设置的第二丝杆固定座，所述床身沿厚度方向设有”米”字形加强筋。

较佳地，所述第三伺服电机的输出轴连接有第一同步带轮，所述第三丝杆螺母固定在所述第一连接板上，所述第三丝杆的一端为自由端，另一端连接有第二同步带轮，第二同步带轮通过同步带和第一同步带轮传动连接，还包括固定在第一滑箱上的第一固定支座和第二固定支座，第一固定支座上连接有法兰支架，法兰支架上嵌设有轴承，所述第三丝杆穿过所述轴承，法兰支架通过设置在法兰支架上端的法兰压盖和设置在法兰支架下端的锁紧螺母进行固定，所述锁紧螺母穿设在所述第三丝杆上，所述第三伺服电机固定在第二固定支座上，第二固定支座内形成容纳所述第一同步带轮和所述同步带的容纳空间；所述第一滑箱上设有与所述第一滑枕匹配的第四滑槽，所述第一滑槽上设置有第四滑枕压盖，第四滑槽和第一滑枕压盖共同围成容置所述第一滑枕的第一通道，所述第一滑枕的横截面呈八边形，所述第一通道的横截面对应设置八边形。

较佳地，所述第二滑箱上设有沿上下方向的第五滑槽，所述第二滑枕穿设在第五滑槽中，所述第二平衡油缸为两个，对称分设在第二滑枕的两侧，所述第四伺服电机固定在第二滑箱的上端面，第四伺服电机通过联轴器连接所述第四丝杆，所述第四丝杆伸入第五滑槽内，所述第四丝杆螺母穿设在所述第四丝杆上。

较佳地，所述第一刀架为单工位镗刀架，所述第二刀架为四工位电动刀台。

较佳地，所述卡盘包括设置所述工作台设有四个夹紧机构，所述工作台上设有与每个夹紧机构对应的两条纵截面呈倒T形的第三滑槽，两条第三滑槽平行设置，第三滑槽从所述工作台的外端面向所述工作台的中心延伸，夹紧机构包括设置在所述工作台上的卡爪底座以及设置卡爪底座上的爪头、用以调整爪头的夹紧螺杆，卡爪底座通过T型螺栓固定在第三滑槽上，还包括穿设在卡爪底座上的卡爪定位轴，卡爪定位轴包括设置在卡爪底座的上端面的调整部、穿设在卡爪底座内的定位部以及收容在所述第三滑槽内的卡块，卡爪底座内设有与定位部对应的定位机构，还包括用以收容旋转后的卡块的卡槽，所述卡槽为多个，沿第三滑槽的长度方向布设在第三滑槽边缘并与第三滑槽连通，所述调整部为设置在所述卡爪定位轴端部的内六角孔，所述定位部包括设置在所述卡爪定位轴上的两个定位孔，所述卡爪底座的内部与定位孔对应设有两个钢珠弹簧，所述卡块包括用以在所述第三滑槽内滑行的两个平行的滑行侧壁和连接滑行侧壁的两个弧形卡位侧壁，两个卡位侧壁之间的距离大于所述第三滑槽的宽度，所述卡槽对应所述卡位侧壁设置弧形支撑侧壁，所述卡槽为分设在所述第三滑槽两相对边缘两个弧形槽，弧形槽上对应所述卡位侧壁设置有所述弧形支撑侧壁。

较佳地，所述工作台的中心设有环形台阶，环形台阶上固定有编码器支座，编码器支座的中心固定有编码器，编码器电连接至所述数控系统，编码器的转轴向下延伸并穿过编码器支座，所述主轴上端面固定有法兰盘，法兰盘的中心固定有连接轴，连接轴通过编码器联轴器与编码器的转轴连接，所述编码器支座上固定有顶盖，顶盖的上端面与所述工作台的上端面位于同一平面。

较佳地，所述传动轴包括第一传动轴、第二传动轴以及第三传动轴，第一传动轴上设有从动皮带轮，所述主电机的输出轴设有主动皮带轮，主动皮带轮和从动皮带轮通过皮带传动连接，第一传动轴上设有与第一传动轴同步转动的第一传动齿轮；第二转动轴上设有与第二传动轴同步转动的滑移齿轮，滑移齿轮包括沿第二传动轴间隔设置的第二大齿轮和第二小齿轮，第二大齿轮与第一传动齿轮传动配合连接；第三传动轴上设有可与第二大齿轮配合的第三小齿轮和可与第二小齿轮配合的第三大齿轮，第三小齿轮和第三大齿轮均与第三传动轴同步转动，所述小齿圈设在第三传动轴上；所述变速机构包括固定在所述底座内的油缸筒，油缸筒内设有活塞，活塞的上端设有上导杆，上导杆伸出油缸筒的上端并设有触点，在所述底座内固定有可与触点配合的上信号位开关和位于上信号位开关下方的下信号位开关，上信号位开关和下信号位开关均与所述数控系统电连接，活塞的下端连接下导杆，下导杆伸出油缸筒的下端，油缸筒上设有驱动活塞向下运动的第一输油管路和驱动活塞向上运动第二输油管路，第一输油管路和第二输油管路连接至油箱，在下导杆上连接有变位拨叉，变位拨叉连接至滑动齿轮上，还包括设置在所述下导杆正下方的导向法兰，导向法兰固定在所述底座上，导向法兰设有容置所述下导杆的下端部的导槽。

在上述方案中，所述数控系统为SIEMINS公司的840DSL数控系统。

结构紧凑、生产效率高、加工精度高、稳定性能较佳

采用本发明的技术方案后，通过第一进给机构驱动和第二进给机构分别驱动第一滑箱和第二滑箱左右运动，实现刀架组件水平进给，通过第三进给机构和第四进给机构分别带动第一滑枕和第二滑枕上下移动，实现刀架组件的上下进给，由于第一滑枕穿设在第一滑箱中，第二滑枕穿设在第二滑箱中，第一滑箱和第二滑箱能分别对第一滑枕和第二滑枕进行精确引导，保证刀架组件精确进给，提高工件的加工精度，同时通过第一平衡油缸和第二平衡油缸来平衡第一滑枕和第二滑枕的上下运动，保证刀架组件进给的平稳；将工件放置在工作台上的卡盘上并通过卡盘卡紧工件，通过驱动机构驱动工作台转动并带动工件转动，同时通过数控系统控制第一刀架和第二刀架的进给运动，可以实现对工件切削外圆端面和镗孔的同时加工，提高生产效率，同时在切削工件时，第一刀架和第二刀架只需作直线运动，工件的转动则利用工作台来驱动，能减少第一刀架和第二刀架的运动路径，提高进给精度；再者本发明将变速机构和传动机构均设置在底座内，使各立式车床结构更加紧凑，传动更加稳定，特别适合盘类和壳类的加工。

附图说明

图1本发明的立体图(其中工件未示出)；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明定梁的主视图；

图5为本发明第一滑箱的结构示意图；

图6为图5中A处的放大图；

图7为本发明第二滑箱与定梁配合时的结构示意图；

图8为本发明卡爪与工作台配合结构示意图；

图9为本发明工作台和卡爪结构示意图；

图10中(a)为本发明卡爪定位轴的仰视图；

图10中(b)为本发明卡爪定位轴的主视图；

图10中(c)为图10中(b)A-A处剖视图；

图11为本发明驱动结构的结构示意图；

图12为本发明变速机构的结构示意图；

图13为图11中B处的放大图；

图14为图11中C处的放大图；

图中：

100-床身                     200-工作台

300-底座                     301-第一传动轴

302-第二传动轴               303-第三传动轴

304-从动皮带轮               305-主动皮带轮

306-皮带                     307-第二大齿轮

308-第二小齿轮               309-第三小齿轮

310-第三大齿轮               311-小齿圈

312-大齿圈                   313-油缸筒

314-活塞                     315-上导杆

316-触点                     317-上信号位开关

318-下信号位开关             319-上法兰盖

320-下法兰盖                 321-变位拨叉

322-第一输油管道             323-第二输油管道

324-导向法兰                 325-第一传动齿轮

326-主轴                     327-编码器支座

328-编码器                   329-法兰盘

330-连接轴                   331-编码器联轴器

332-转轴                     333-顶盖

334-下导杆                   101-加强筋

400-卡盘                     401-卡爪底座

402-爪头                     403-夹紧螺杆

404-卡爪定位轴               405-卡槽

406-内六角孔                 407-定位孔

408-钢珠弹簧                 409-滑行侧壁

410-卡位侧壁                 411-弧形支撑侧壁

412-定位部                   413-卡块

414-T形螺栓                  201-第三滑槽

500-定梁                     501-上导轨

502-下导轨                   503-第一伺服电机固定座

504-第二伺服电机固定座       505-第二丝杆固定座

506-第一丝杆固定座           600-第一滑箱

601-第一伺服电机             602-第一丝杆

604-第一滑枕                 605-第三伺服电机

606-第三丝杆                 607-第三丝杆螺母

608-第一刀架                 609-第一连接板

610-第一平衡油缸             611-第一同步带轮

612-第二同步带轮             613-同步带

614-第一固定支座             615-第二固定支座

616-法兰支架                 617-轴承

618-法兰压盖                 619-锁紧螺母

620-第一滑枕压盖             621-第一通道

622-固定轴                   623-防尘密封

624-隔套                     625-油封

626-第一活塞杆               700-第二滑箱

701-第二伺服电机             702-第第二丝杆

704-第二滑枕                 705-第四伺服电机

706-第四丝杆                 707-第四丝杆螺母

708-第二刀架                 709-第二平衡油缸

710-第二活塞杆  711-第二连接板

800-工件        900-主电机

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图进行详细阐述。

如图1至14所示，一种双刀架双通道数控立式车床，包括床身100、底座300、设置在底座300上的工作台200、用以夹持工件800的卡盘400、设置在床身100上的定梁500、设置在定梁500上的刀架组件以及用于控制车床各零部件时序的数控系统(图中未示出)，数控系统选用SIEMINS公司生产的840DSL数控系统。

所述刀架组件包括可相对定梁500水平滑动的第一滑箱600和第二滑箱700，还包括用以驱动第一滑箱600在定梁500上移动的第一进给机构，第一进给机构包括第一伺服电机601，第一伺服电机601的输出轴通过联轴器连接第一丝杆602、第一丝杆602上穿设有第一丝杆螺母(图中未示出)，第一丝杆螺母与第一滑箱600固定连接。本发明还包括用以驱动第二滑箱700在定梁500水平滑动的第二进给机构，第二进给机构包括第二伺服电机701，第二伺服电机701的输出轴通过联轴器连接第二丝杆702，第二丝杆702上穿设有第二丝杆螺母(图中未示出)，第二丝杆螺母与第二滑箱700固定连接。

本发明还包括穿设在第一滑箱600中的第一滑枕604，第一滑箱600上设有驱动第一滑枕604相对所述第一滑箱600上下运动的第三进给机构，第三进给机构包括第三伺服电机605、第三丝杆606以及第三丝杆螺母607，第三丝杆螺母607与第一滑枕604固定连接，第一滑枕604的下端连接有第一刀架608，第一滑枕604的上端固定有第一连接板609，在所述第一滑箱600上设与第一滑枕604平行设置第一平衡油缸610，第一平衡油缸610的第一活塞杆626的上端固定在第一连接板609上。

本发明中，所述第三伺服电机605的输出轴连接有第一同步带轮611，所述第三丝杆螺母607固定在所述第一连接板609上，所述第三丝杆606的上端为自由端，下端连接有第二同步带轮612，第二同步带轮612通过同步带613和第一同步带轮611传动连接。还包括固定在第一滑箱600上的第一固定支座614和第二固定支座615，第一固定支座614上连接有法兰支架616，法兰支架616上嵌设有轴承617，所述第三丝杆606穿过所述轴承617，法兰支架616通过设置在法兰支架616上端的法兰压盖618和设置在法兰支架616下端的锁紧螺母619进行固定，所述锁紧螺母619穿设在所述第三丝杆606上，在第三丝杆606与法兰压盖618连接处设有防尘密封623，在第三丝杆606穿出法兰支架616的部位设有隔套619和油封625，隔套619套设在第三丝杆606上，油封625则套设在隔套619外。所述第三伺服电机605固定在第二固定支座615上，第二固定支座615内形成容纳所述第一同步带轮611和所述同步带613的容纳空间；所述第一滑箱600上设有与所述第一滑枕604匹配的第四滑槽，所述第四滑槽上设置有第一滑枕压盖620，第四滑槽和第一滑枕压盖620共同围成容置所述第一滑枕604的第一通道621，所述第一滑枕604的横截面呈八边形，所述第一通道621的横截面对应设置八边形。采用这种方案后，将第三伺服电机605通过第一同步带轮611、同步带613以及第二同步带轮612将动力传递至第三丝杆606，第三丝杆606的转动带动第三丝杆螺母607上下移动，进而通过带动第一连接板609上下移动带动第一滑枕604上下移动。由于将第三伺服电机605和第三丝杆606分开设置，节省了纵向空间，使车床整机结构更加紧凑，第三伺服电机605设置在第一滑箱600上，方便安装和检修；通过设置法兰支架616和轴承617对第三丝杆606进行支撑和定位，保证第三丝杆606传动的稳定性，进而保证第一刀架608进给的稳定性。

本发明还包括设置在第二滑箱700上的第二滑枕704，第二滑箱700上设有驱动第二滑枕704相对第二滑箱700上下运动的第四进给机构，第四进给机构包括第四伺服电机705、第四丝杆706以及第四丝杆螺母707，第四丝杆螺母707与第二滑枕704固定连接，第二滑枕704的下端连接有第二刀架708，第二滑枕704的上端设有第二连接板711，在所述第二滑箱700上设有与第二滑枕704平行设置的第二平衡油缸709，第二平衡油缸709的第二活塞杆710的上端固定在第二连接板711上。较佳地，所述第二滑箱700上设有沿上下方向的第五滑槽，所述第二滑枕704穿设在第五滑槽中，所述第二平衡油缸709为两个，对称分设在第二滑枕704的两侧，所述第四伺服电机705固定在第二滑箱700的上端面，第四伺服电机705通过联轴器连接所述第四丝杆706，所述第四丝杆706伸入第五滑槽内，第四丝杆706的末端则通过丝杆固定座进行固定，所述第四丝杆螺母707穿设在所述第四丝杆706且第四丝杆螺母707与第二滑箱700固定在一起。采用这种方案，通过左右对称的两个第二平衡油缸709，能保证第二滑枕704稳定升降，保证第二刀架708更加稳定进给，提高工件800的加工精度。

还包括用以驱动所述工作台200转动的驱动机构，所述驱动机构包括设置在所述床身100上的主电机900，所述底座300内设有传动轴和与传动轴配合的变速机构，传动轴与主电机900传动配合连接，传动轴上设有小齿圈311，所述工作台200设置在所述底座300上，所述工作台200下方设有主轴326，主轴326设置在所述底座300内且固定在所述底座300内，所述工作台200上固定有与大齿圈312，大齿圈312和小齿圈311传动配合连接。具体地，所述传动轴包括第一传动轴301、第二传动轴302、第三传动轴303，第一传动轴301上设有从动皮带轮304、所述主电机900的输出轴设有主动皮带轮305，主动皮带轮305和从动皮带轮304通过皮带306传动连接。第一传动轴301上设有与第一传动轴301同步转动的第一传动齿轮325。第二转动轴302上设有与第二传动轴302同步转动的滑移齿轮，滑移齿轮包括沿第二传动轴302轴向间隔设置的第二大齿轮307和第二小齿轮308,第二大齿轮307与第一传动齿轮325传动配合连接。第三传动轴303上设有可与第二大齿轮307配合的第三小齿轮309和可与第二小齿轮308配合的第三大齿轮310，第三小齿轮309和第三大齿轮310均与第三传动轴303同步转动，所述小齿圈311设在第三传动轴303上。

本发明中，变速机构包括固定在所述底座300内的油缸筒313，油缸筒313内设有活塞314，活塞314的上端设有上导杆315，上导杆315伸出油缸筒313的上端并设有触点316，在所述底座300内固定有可与触点316配合的上信号位开关317和位于上信号位开关317下方的下信号位开关318，上信号位开关317和下信号位开关318均与所述数控系统电连接。活塞314的下端连接下导杆334，下导杆334伸出油缸筒313的下端，所述油缸筒313的上端部设有上法兰盖319，所述上导杆315穿出上法兰盖319，上法兰盖319和所述上导杆315之间设有密封圈；所述油缸筒313的下端部设有下法兰盖320，所述下导杆334伸出所述下法兰盖320，下法兰盖320和下导杆334之间设有密封圈用以实现油缸筒313的密封。油缸筒313上设有驱动活塞314向下运动的第一输油管路322和驱动活塞向上运动第二输油管路323，第一输油管路322和第二输油管路323连接至油箱(图中未示出),油箱的进出油则数控系统进行控制。在下导杆334上连接有变位拨叉321，变位拨叉321连接至滑动齿轮上。还包括设置在所述下导杆334正下方的导向法兰324，导向法兰324固定在所述底座300上，导向法兰324设有容置所述下导杆334的下端部的导槽。

采用这种方案后，通过第一输油管道322和第二输油管道323的进油和回油，带动活塞314上下运动。当第一输油管道322回油，第二输油管道323进油时，活塞314向上运动，下导杆334上的变位拨叉321带动滑移齿轮向上运动，第二大齿轮307和第三小齿轮309啮合，同时上导杆315的触点316与上信号位开关317接触并发出变速信号，实现上位变速；当第一输油管道322进油，第二输油管道323回油时，活塞314向下运动时，下导杆334的的变位拨叉321带动滑移齿轮向下运动，第二小齿轮308和第三大齿轮310啮合，同时上导杆315上的触点316与下信号位开关318接触并发出变速信号，实现下位变速。如此将变速机构设置在底座300内且变速结构简易，变速方便，能保证整个驱动机构的稳定运行，达到结构紧凑、驱动稳定的效果。同时通过导向法兰324引导下导杆334在导向法兰324的导槽内运动，能保证变位拨321叉准确变位，实现各齿轮的准确啮合，保证工作台200的稳定转动，进而提供工件800的加工精度。

较佳地，所述定梁500平行分设有沿所述定梁500长度方向的上滑轨501和下滑轨502，所述第一滑箱600上设有与上滑轨501和下滑轨502配合的第一滑槽，所述第二滑箱700上设有与上滑轨501和下滑轨502配合的第二滑槽。上滑轨501和下滑轨502之间设有第一伺服电机固定座503和第二伺服电机固定座504，第一伺服电机固定座503和第二伺服电机固定座504分设在所述定梁500左右两端且上下错开设置。还包括与第一伺服电机固定座503对应设置的第一丝杆固定座506，与第二伺服电机固定座504对应设置的第二丝杆固定座505，所述床身100沿厚度方向设有”米”字形加强筋101。将第一伺服电机固定座503和第二伺服电机固定座504上下错开设置，在保证第一滑箱600和第二滑箱700不会相互干扰的同时，节省定梁500横向的空间，使车床结构更加紧凑，设置”米”字形加强筋则保证床身100的稳定性，提高了整机的刚性。

较佳地，所述第一刀架608为单工位镗刀架，主要用于工件800的镗孔，所述第二刀架708为四工位电动刀台，四工位电动刀台型号为AK27300X4D，该电动刀台连接至数控系统，通过数控系统可以控制电动刀台的旋转，实现不同四种刀架的切换，用于工件800车外圆和车端面。在实际设计中，每个刀架一次进刀最大切深ap＝10mm，进给f＝1mm/r，双刀架可同时进行加工，双刀架同时重切，粗、精加工可以在一台机床上实现，能成倍提高工件800的加工效率，实现批量化加工。

较佳地，所示卡盘400由设置在所述工作台200设有四个夹紧机构，所述工作台200上设有与每个夹紧机构对应的两条纵截面呈倒T形的第三滑槽201，两条第三滑槽201平行设置，第三滑槽201从所述工作台200的外端面向所述工作台200的中心延伸。夹紧机构包括设置在所述工作台200上的卡爪底座401、设置卡爪底座401上的爪头402、用以调整爪头402的夹紧螺杆403，卡爪底座401通过T型螺栓414固定在第三滑槽201上。夹紧螺杆403例如可以采用丝杆结构，丝杆结构上设置有丝杆螺母，爪头402则与丝杆螺母固定连接，通过转动丝杆，将转动转化成爪头402的直线运动，通过调整爪头402的运动，使爪头402夹持住工件，以方便对工件进行各种加工。还包括穿设在卡爪底座401上的卡爪定位轴404，卡爪定位轴404包括设置在卡爪底座401的上端面的调整部、穿设在卡爪底座401内的定位部412以及收容在所述第三滑槽201内的卡块413，卡爪底座401内设有与定位部412对应的定位机构，还包括用以收容旋转后的卡块413的卡槽405，所述卡槽405为多个，沿第三滑槽201的长度方向布设在第三滑槽201边缘并与第三滑槽201连通。所述调整部为设置在所述卡爪定位轴404端部的内六角孔406，所述定位部412包括设置在所述卡爪定位轴404上的两个定位孔407，所述卡爪底座401的内部与定位孔407对应设有两个钢珠弹簧408。所述卡块413包括用以在所述第三滑槽201内滑行的两个平行的滑行侧壁409和连接滑行侧壁409的两个弧形卡位侧壁410，两个卡位侧壁410之间的距离大于所述第三滑槽201的宽度，所述卡槽405对应所述卡位侧壁410设置弧形支撑侧壁411，所述卡槽405为分设在所述第三滑槽201两相对边缘两个弧形槽，弧形槽上对应所述卡位侧壁410设置有弧形支撑侧壁411。

在调整夹紧机构时，松开T形螺栓414，推动卡爪底座401在第三滑槽201内移动，在卡爪底座401移动时，卡爪定位轴404则同时在第三滑槽201内滑动，当卡爪底座401移动至合适的位置时，通过调节卡爪定位轴404的调整部带动卡块413旋转并旋入相应的卡槽405，同时卡爪底座401内的定位机构与卡爪定位轴404上的定位部412配合，实现对卡爪定位轴404的定位，之后锁紧T形螺栓414，卡爪定位轴404配合T型螺栓414共同将卡爪底座401固定在工作台200上，避免卡爪底座401在滑槽415中滑动。将工件800放置在卡爪底座401上，通过夹紧螺杆403调整爪头402的位置，实现对工件800的夹持。这样通过卡块413和卡槽405的配合来实现对卡爪底座401的限位，调整更加方便，采用卡爪底座401进行粗调整，通过夹紧螺杆403进行微调，保证夹紧机构对工件的稳定夹持，以提高车床整体的加工精度。

较佳地，所述工作台200的中心设有环形台阶，环形台阶上固定有编码器支座327，编码器支座327的中心固定有编码器328，编码器328电连接至所述数控系统。编码器328的转轴332向下延伸并穿过编码器支座327，所述主轴326上端面固定有法兰盘329，法兰盘329的中心固定有连接轴330，连接轴330通过编码器联轴器331与编码器328的转轴332连接，所述编码器支座327上固定有顶盖333，顶盖333的上端面与所述工作台200的上端面位于同一平面。这样将工作台200的转动反应至编码器328上并反馈至数控系统，以精确控制工件800的转动速度，进一步提供工件800的加工精度。

本发明还设有液压系统、润滑系统、排屑系统、冷却系统。液压系统各主要液压元件均采用叠加安装方式，结构紧凑安装方便。润滑系统由数控系统根据实际工况需油量设定运行时间与间歇时间，并具有液位报警及压力报警功能。冷却系统配有大流量水泵，出口压力在0.4MPa左右，扬程40米。冷却水由冷却泵引出后经分水器分为三路：一路与刀架组件上的冷却水口相连接，经由刀夹喷嘴喷出，为工件和刀具提供冷却及润滑；另一路与主轴左侧底座上面的水管相连接，用于冲铁屑：第三路与水枪连接，用于工件及机床的清洁。排屑系统可以选配链板式排屑器、磁刮板式排屑器和磁力式排屑器。链板式排屑器适合于排除钢屑，而磁刮板式和磁力式排屑器则适合于排除铸铁屑。这些在常规的立式数控车床中已有揭示，这里不再进行详述。

本发明的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (9)

1.一种双刀架双通道数控立式车床，包括床身、底座、设置在底座上的工作台、用以夹持工件的卡盘、设置在床身上的定梁、设置在定梁上的刀架组件以及用于控制车床各零部件时序的数控系统，其特征在于：所述刀架组件包括可相对定梁水平滑动的第一滑箱和第二滑箱，还包括用以驱动第一滑箱在定梁上移动的第一进给机构，第一进给机构包括第一伺服电机、第一丝杆以及第一丝杆螺母，第一丝杆螺母与第一滑箱固定连接；还包括用以驱动第二滑箱在定梁水平滑动的第二进给机构，第二进给机构包括第二伺服电机、第二丝杆以及第二丝杆螺母，第二丝杆螺母与第二滑箱固定连接；

还包括穿设在第一滑箱中的第一滑枕，第一滑箱上设有驱动第一滑枕相对所述第一滑箱上下运动的第三进给机构，第三进给机构包括第三伺服电机、第三丝杆以及第三丝杆螺母，第三丝杆螺母与第一滑枕固定连接，第一滑枕的下端连接有第一刀架，第一滑枕的上端固定有第一连接板，在所述第一滑箱上设与第一滑枕平行设置第一平衡油缸，第一平衡油缸的第一活塞杆的上端固定在第一连接板上；

还包括穿设在第二滑箱上的第二滑枕，第二滑箱上设有驱动第二滑枕相对第二滑箱上下运动的第四进给机构，第四进给机构包括第四伺服电机、第四丝杆以及第四丝杆螺母，第四丝杆螺母与第二滑枕固定连接，第二滑枕的下端连接有第二刀架，第二滑枕的上端设有第二连接板，在所述第二滑箱上设有与第二滑枕平行设置的第二平衡油缸，第二平衡油缸的第二活塞杆的上端固定在第二连接板上；

还包括用以驱动所述工作台转动的驱动机构，所述驱动机构包括主电机，所述底座内设有传动轴和与传动轴配合的变速机构，传动轴与主电机传动配合连接，传动轴上设有小齿圈，所述工作台设置在所述底座上，所述工作台下方设有主轴，主轴设置在所述底座内且固定在所述底座内，所述工作台上固定有与大齿圈，大齿圈和小齿圈传动配合连接。

2.如权利要求1所述的双刀架双通道数控立式车床，其特征在于：所述定梁平行分设有沿所述定梁长度方向的上滑轨和下滑轨，所述第一滑箱上设有与上滑轨和下滑轨配合的第一滑槽，所述第二滑箱上设有与上滑轨和下滑轨配合的第二滑槽，上滑轨和下滑轨之间设有第一伺服电机固定座和第二伺服电机固定座，第一伺服电机固定座和第二伺服电机固定座分设在所述定梁左右两端且上下错开设置，还包括与第一伺服电机固定座对应设置的第一丝杆固定座，与第二伺服电机固定座对应设置的第二丝杆固定座，所述床身沿厚度方向设有”米”字形加强筋。

3.如权利要求1所述的双刀架双通道数控立式车床，其特征在于：所述第三伺服电机的输出轴连接有第一同步带轮，所述第三丝杆螺母固定在所述第一连接板上，所述第三丝杆的一端为自由端，另一端连接有第二同步带轮，第二同步带轮通过同步带与第一同步带轮传动连接，还包括固定在第一滑箱上的第一固定支座和第二固定支座，第一固定支座上连接有法兰支架，法兰支架上嵌设有轴承，所述第三丝杆穿过所述轴承，法兰支架通过设置在法兰支架上端的法兰压盖和设置在法兰支架下端的锁紧螺母进行固定，所述锁紧螺母穿设在所述第三丝杆上，所述第三伺服电机固定在第二固定支座上，第二固定支座内形成容纳所述第一同步带轮和所述同步带的容纳空间；所述第一滑箱上设有与所述第一滑枕匹配的第四滑槽，所述第四滑槽上设置有第一滑枕压盖，第四滑槽和第一滑枕压盖共同围成容置所述第一滑枕的第一通道，所述第一滑枕的横截面呈八边形，所述第一通道的横截面对应设置八边形。

4.如权利要求1所述的双刀架双通道数控立式车床，其特征在于：所述第二滑箱上设有沿上下方向的第五滑槽，所述第二滑枕穿设在第五滑槽中，所述第二平衡油缸为两个，对称分设在第二滑枕的两侧，所述第四伺服电机固定在第二滑箱的上端面，第四伺服电机通过联轴器连接所述第四丝杆，所述第四丝杆伸入第五滑槽内，所述第四丝杆螺母穿设在所述第四丝杆上。

5.如权利要求1所述的双刀架双通道数控立式车床，其特征在于：所述第一刀架为单工位镗刀架，所述第二刀架为四工位电动刀台。

6.如权利要求1所述的双刀架双通道数控立式车床，其特征在于：所述卡盘包括设置在所述工作台设有四个夹紧机构，所述工作台上设有与每个夹紧机构对应的两条纵截面呈倒T形的第三滑槽，两条第三滑槽平行设置，第三滑槽从所述工作台的外端面向所述工作台的中心延伸，夹紧机构包括设置在所述工作台上的卡爪底座、设置卡爪底座上的爪头以及用以调整爪头的夹紧螺杆，卡爪底座通过T型螺栓固定在第三滑槽上，还包括穿设在卡爪底座上的卡爪定位轴，卡爪定位轴包括设置在卡爪底座的上端面的调整部、穿设在卡爪底座内的定位部以及收容在所述第三滑槽内的卡块，卡爪底座内设有与定位部对应的定位机构，还包括用以收容旋转后的卡块的卡槽，所述卡槽为多个，沿第三滑槽的长度方向布设在第三滑槽边缘并与第三滑槽连通，所述调整部为设置在所述卡爪定位轴端部的内六角孔，所述定位部包括设置在所述卡爪定位轴上的两个定位孔，所述卡爪底座的内部与定位孔对应设有两个钢珠弹簧，所述卡块包括用以在所述第三滑槽内滑行的两个平行的滑行侧壁和连接滑行侧壁的两个弧形卡位侧壁，两个卡位侧壁之间的距离大于所述第三滑槽的宽度，所述卡槽对应所述卡位侧壁设置弧形支撑侧壁，所述卡槽为分设在所述第三滑槽两相对边缘两个弧形槽，弧形槽上对应所述卡位侧壁设置有所述弧形支撑侧壁。

7.如权利要求1所述的双刀架双通道数控立式车床，其特征在于：所述工作台的中心设有环形台阶，环形台阶上固定有编码器支座，编码器支座的中心固定有编码器，编码器电连接至所述数控系统，编码器的转轴向下延伸并穿过编码器支座，所述主轴上端面固定有法兰盘，法兰盘的中心固定有连接轴，连接轴通过编码器联轴器与编码器的转轴连接，所述编码器支座上固定有顶盖，顶盖的上端面与所述工作台的上端面位于同一平面。

8.如权利要求1所述的双刀架双通道数控立式车床，其特征在于：所述传动轴包括第一传动轴、第二传动轴以及第三传动轴，第一传动轴上设有从动皮带轮，所述主电机的输出轴设有主动皮带轮，主动皮带轮和从动皮带轮通过皮带传动连接，第一传动轴上设有与第一传动轴同步转动的第一传动齿轮；第二转动轴上设有与第二传动轴同步转动的滑移齿轮，滑移齿轮包括沿第二传动轴间隔设置的第二大齿轮和第二小齿轮，第二大齿轮与第一传动齿轮传动配合连接；第三传动轴上设有与第二大齿轮配合的第三小齿轮和与第二小齿轮配合的第三大齿轮，第三小齿轮和第三大齿轮均与第三传动轴同步转动，所述小齿圈设在第三传动轴上；所述变速机构包括固定在所述底座内的油缸筒，油缸筒内设有活塞，活塞的上端设有上导杆，上导杆伸出油缸筒的上端并设有触点，在所述底座内固定有与触点配合的上信号位开关和位于上信号位开关下方的下信号位开关，上信号位开关和下信号位开关均与所述数控系统电连接，活塞的下端连接下导杆，下导杆伸出油缸筒的下端，油缸筒上设有驱动活塞向下运动的第一输油管路和驱动活塞向上运动第二输油管路，第一输油管路和第二输油管路连接至油箱，在下导杆上连接有变位拨叉，变位拨叉连接至滑动齿轮上，还包括设置在所述下导杆正下方的导向法兰，导向法兰固定在所述底座上，导向法兰设有容置所述下导杆的下端部的导槽。

9.如权利要求1至8任一项所述的双刀架双通道数控立式车床，其特征在于：所述数控系统为SIEMINS公司的840DSL数控系统。