CN104589127A - 用于加工凸轮轴两端面孔系的双立柱卧式加工中心 - Google Patents

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陈爱国
顾德泉
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Abstract

本发明涉及双立柱卧式加工中心，尤其涉及一种用于加工凸轮轴两端面孔系的双立柱卧式加工中心，属于凸轮轴加工专机技术领域。主要特点是床身中部设置自动装夹机构，自动装夹机构两端的床身上对称设置由数控操作箱控制的电机驱动的左右滑台、立柱本体、主轴铣头本体，本发明和现有技术相比，实现了二套数控各自独立加工程序，加工效率提高一倍，二端面孔系同时加工，改变原来B轴旋转加工产生定位误差，提高了产品的位置精度，降低了投资成本。

Description

用于加工凸轮轴两端面孔系的双立柱卧式加工中心
技术领域
    本发明涉及双立柱卧式加工中心，尤其涉及一种用于加工凸轮轴两端面孔系的双立柱卧式加工中心，属于凸轮轴加工专机技术领域。
背景技术
    凸轮轴加工专机是内燃机制造行业的专用机床，目前国内加工凸轮轴两端孔系主要采用带B轴的卧式加工中心，先加工一端的孔系，然后B轴旋转180度，继续加工另一端孔系。此种加工工艺设备投资大，因为有B轴旋转180度后工件同轴度不够稳定，产品质量一致性差，效率低。
发明内容
本发明目的是提供一种用于加工凸轮轴两端面孔系的双立柱卧式加工中心，克服现有带B轴的卧式加工中心存在B轴旋转180度后工件同轴度不够稳定，产品质量一致性差，效率低的不足，通过本发明有利于提高产品的位置精度，降低投资成本。
    本发明目的是通过以下技术方案实现的，一种用于加工凸轮轴两端面孔系的双立柱卧式加工中心，包括床身1，其特征在于，所述床身1中部的中间工作台14上设置自动装夹机构24，中间工作台14两端的床身1上对称设置由各自进给伺服电机15、16驱动的左右滑台2、3，各滑台上设置立柱本体4、5，各立柱本体4、5下前方设置位移伺服电机，立柱本体4、5上设置主轴铣头本体6、7，主轴铣头本体6、7中上方设置主轴上下位移伺服电机19、20，主轴铣头本体6、7前方设置主轴8、9，主轴铣头本体6、7后方设置主轴旋转伺服电机21、22，主轴8、9前方固定主轴刀具25、26，床身1两端部后方设置主轴刀库12、13，床身1前侧中部对称设置的数控操作箱10、11分别控制滑台进给伺服电机15、16、立柱位移伺服电机17、18、主轴上下位移伺服电机19、20和主轴旋转伺服电机21、22。
    所述自动装夹机构24由液压旋转油缸、液压旋转油缸活塞杆上固定的压紧工件的臂杆构成；液压旋转油缸固定在中间工作台上14。
    所述进给伺服电机15、16经联轴器驱动滚珠丝杆，使左右滑台2、3左右运动。
    所述立柱位移伺服电机17、18经联轴器驱动滚珠丝杆，使左右立柱本体4、5作前后运动。
    所述主轴上下位移伺服电机19、20经联轴器驱动滚珠丝杆，使相应主轴铣头本体6、7作上下运动。
所述各滑台进给伺服电机与主轴刀具之间采用滚珠丝杆联接结构，并且采用海德汉光栅尺检测位置闭环连接。
    有益效果：本发明和现有技术相比，实现了二套数控各自独立加工程序，加工效率提高一倍。二端面孔系同时加工，改变原来B轴旋转加工产生定位误差，提高了产品的位置精度，降低了投资成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明俯视结构示意图；
图中，1床身、2左滑台、3右滑台、4左立柱本体、5右立柱本体、6左主轴铣头本体、7右主轴铣头本体、8左主轴、9右主轴、10左数控操作箱、11右数控操作箱、12左主轴刀库、13右主轴刀库、14中间工作台、15左滑台进给伺服电机、16右滑台进给伺服电机、17左立柱位移伺服电机、18右立柱位移伺服电机、19左主轴上下位移伺服电机、20右主轴上下位移伺服电机、21左主轴旋转伺服电机、22右主轴旋转伺服电机、23工件、24自动装夹机构、25左主轴刀具、26右主轴刀具。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。如图1、2所示，本发明包括床身1、左滑台2、右滑台3、左立柱本体4、右立柱本体5、左主轴铣头本体6、右主轴铣头本体7、左主轴8、右主轴9、左数控操作箱10、右数控操作箱11、左主轴刀库12、右主轴刀库13、中间工作台14、左滑台进给伺服电机15、右滑台进给伺服电机16、左立柱位移伺服电机17、右立柱位移伺服电机18、左主轴上下位移伺服电机19、右主轴上下位移伺服电机20、左主轴旋转伺服电机21、右主轴旋转伺服电机22、工件23、自动装夹机构24、左主轴刀具25、右主轴刀具26。所述床身1左上方设有左滑台2，右上方设有右滑台3，中间设有中间工作台14，左滑台2上方设有左立柱本体4，右滑台3上方设有右立柱本体5，左立柱本体4中上方设有左主轴铣头本体6，右立柱本体5中上方设有右主轴铣头本体7，左主轴铣头本体6前方设有左主轴8，右主轴铣头本体7前方设有右主轴9，左滑台2左方设有左滑台进给伺服电机15，右滑台3右方设有右滑台进给伺服电机16，左立柱本体4下前方设有左立柱位移伺服电机17，右立柱本体5下前方设有右立柱位移伺服电机18，左主轴铣头本体6中上方设有左主轴上下位移伺服电机19，右主轴铣头本体7中上方设有右主轴上下位移伺服电机20。左主轴铣头本体6后方设有左主轴旋转伺服电机21，右主轴铣头本体7后方设有右主轴旋转伺服电机22，床身1左后方设有左主轴刀库12，床身1右后方设有右主轴刀库13，中间工作台14上方设有工件23，和自动装夹机构24。所述左数控操作箱10用于控制左滑台进给伺服电机15，左立柱位移伺服电机17，左主轴上下伺服电机19和左主轴旋转伺服电机21及整个机床动作；右数控操作箱11用于控制右滑台进给伺服电机16，右立柱位移伺服电机18，右主轴上下伺服电机20和右主轴旋转伺服电机22及整个机床动作。所述左右滑台进给伺服电机15、16与左右主轴刀具25、26之间采用滚珠丝杆联接结构，并且采用海德汉光栅尺检测位置闭环连接。左右数控操作箱10、11通过互锁电路连接、编制控制程序控制机床所有的动作。
本发明双立柱卧式加工中心的工作过程如下：工件左右两端孔系循环加工完成后，中间工作台14上方自动装夹机构24处于松开状态。此时左滑台2处于最左边，右滑台3处于最右边，左立柱本体4和右立柱本体5及左主轴铣头本体6和右主轴铣头本体7都处于换刀原点。然后由人工将加工好工件23拿出，把待加工的工件23放入原来位置。
左、右数控操作箱10、11采用联动控制，按下自动循环按钮后：
第一步：自动装夹机构24开始夹紧工件23。
第二步：左主轴刀库12换上首先要加工的左主轴刀具25。右主轴刀库13换上首先要加工的右主轴刀具26，准备加工。
第三步：左滑台进给伺服电机15驱动左滑台2向右进给，左立柱位移伺服电机17驱动左立柱本体4向工件23靠近。左主轴上下伺服电机19驱动左主轴铣头本体6靠近工件23，左主轴旋转伺服电机21驱动左主轴8旋转，加工工件23左端。同时右滑台进给伺服电机16驱动右滑台3向左进给，右立柱位移伺服电机18驱动右立柱本体5向工件23靠近。右主轴上下伺服电机20驱动右主轴铣头本体7靠近工件23。右主轴旋转伺服电机22驱动右主轴9旋转，加工工件23右端。
第四步：在左右主轴刀具25、26完成第一孔系后，左右主轴旋转伺服电机21、22停止。左右滑台进给伺服电机15、16退回到换刀原点。左右立柱位移伺服电机17、18回到换刀原点。左右主轴上下伺服电机19、20回到换刀位置（高点），然后接下来重复第三步动作。左右主轴刀库12、13更换左右主轴刀具25、26，准备对第二孔系的加工。
第五步：在完成对所有孔系加工后，各轴伺服电机全部处在各自原点位置，防护门自动打开，自动装夹机构24松开，等待换上新工件进行第二个加工循环。

Claims (5)

1.一种用于加工凸轮轴两端面孔系的双立柱卧式加工中心，包括床身(1)，其特征在于，所述床身(1)中部的中间工作台(14)上设置自动装夹机构(24)，中间工作台(14)两端的床身(1)上对称设置由各自进给伺服电机(15)、(16)驱动的左右滑台（2）、（3），各滑台上设置立柱本体（4）、（5），各立柱本体（4）、（5）下前方设置位移伺服电机，立柱本体（4）、（5）上设置主轴铣头本体（6）、（7），主轴铣头本体（6）、（7）中上方设置主轴上下位移伺服电机（19）、（20），主轴铣头本体（6）、（7）前方设置主轴（8）、（9），主轴铣头本体（6）、（7）后方设置主轴旋转伺服电机（21）、（22），主轴（8）、（9）前方固定主轴刀具（25）、（26），床身(1) 两端部后方设置主轴刀库（12）、（13），床身(1)前侧中部对称设置的数控操作箱(10)、(11)分别控制滑台进给伺服电机(15)、(16)、立柱位移伺服电机(17)、(18)、主轴上下位移伺服电机(19)、(20)和主轴旋转伺服电机(21)、(22)。
2.根据权利要求1所述的用于加工凸轮轴两端面孔系的双立柱卧式加工中心，其特征在于，所述自动装夹机构(24)由液压旋转油缸、液压旋转油缸活塞杆上固定的压紧工件的臂杆构成；液压旋转油缸固定在工作台上。
3.根据权利要求1所述的用于加工凸轮轴两端面孔系的双立柱卧式加工中心，其特征在于，所述进给伺服电机(15)、(16)经联轴器驱动滚珠丝杆，使左右滑台(2)、(3)左右运动。
4.根据权利要求1所述的用于加工凸轮轴两端面孔系的双立柱卧式加工中心，其特征在于，所述立柱位移伺服电机(17)、(18)经联轴器驱动滚珠丝杆，使左右立柱本体(4)、(5)作前后运动。
5.根据权利要求1所述的用于加工凸轮轴两端面孔系的双立柱卧式加工中心，其特征在于，所述主轴上下位移伺服电机(19)、(20)经联轴器驱动滚珠丝杆，使相应主轴铣头本体(6)、(7)作上下运动。
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