CN104827353B - 一种多轴多面加工的数控加工中心 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及数控加工中心领域,尤其涉及一种多轴多面加工的数控加工中心,包括机床底座、加工横梁、纵向机头、和横向机头;机床底座上表面设有X轴线轨、X轴线轨、Y1轴线轨和Y2轴线轨;加工横梁与横向机头分别滑动设置于Y1轴线轨和Y2轴线轨;横梁设有Z轴线轨;纵向机头滑动设于Z轴线轨;纵向机头与横向机头都设有加工主轴;机床底座包括左侧底座、右侧底座和X轴底座;Y1轴线轨和Y2轴线轨分别设于左侧底座和右侧底座上表面,并位于X轴线轨的两侧。左底座与右底座分别滑动连接与X轴底座的左右两个侧面上;本发明根据上述内容,提出一种结构更加科学,加工效率更高,加工精度更高的数控加工中心。

Description

一种多轴多面加工的数控加工中心
技术领域
[0001]本发明涉及数控加工中心领域,尤其涉及一种多轴多面加工的数控加工中心。
背景技术
[0002]绝大多数传统的数控加工中心只设有一个加工主轴,为了利用一个主轴来实现多 面加工的效果,在主轴的安装结构上设置了分度盘等可旋转装置,来改变主轴的加工方向。 但是,这种加工加工方式使得主轴在切换加工面后的定位过程变得及其复杂。如主轴加工 完一个水平上表面后,要切换到竖直侧面上某一个点开始加工,就需要主轴先退刀,然后旋 转一定角度,在通过在X、Y、Z轴上的综合移动,才能定位到该侧面的某一个点上进行加工, 而且这种对刀的误差很大,使得零件加工精度大大降低;这个旋转移动对刀的过程,需要根 据主轴旋转的角度、刀具长度和具体加工点的位置来综合计算的到。使得数控加工中心在 对具体工件进行多面加工的操作变得极其复杂,也同时大大的增加了编程的难度。
[0003]现有技术中也出现了同时设有多个加工主轴的数控加工中心,但是这些机床上设 置的若干个主轴是平行设置的,相当于就是简单的增加了主轴的数量,从而使得数控加工 中心能同时加工多个工件,增加了机床的加工效率。但是,这种多轴数控加工中心不能利用 增设的主轴同时来加工工件的多个面,只是一定程度上增加了加工效率,不能满足更多零 件的加工需要。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提出一种具有多面加工的主轴,加工自由度更高的数控加工中 心。
[0005] 为达此目的,本发明采用以下技术方案:
[0006] 一种多轴多面加工的数控加工中心,包括机床底座、加工横梁、纵向机头、和横向 机头;
[0007]进一步说明,所述机床底座上表面设有X轴线轨以及与X轴线轨垂直的Yji线轨和 YS轴线轨;所述X轴线轨滑动设有工作台;所述加工横梁与所述横向机头分别滑动设置于所 述Yji线轨和?2轴线轨;所述加工横梁设有与x轴线轨水平垂直的y3轴线轨以及与所述?3轴 线轨竖直垂直的Z轴线轨;所述纵向机头滑动设于所述Z轴线轨;所述纵向机头与所述横向 机头都设有一个加工主轴;
[0008]进一步说明,所述机床底座包括左侧底座、右侧底座和X轴底座;所述左侧底座和 所述右侧底座分别拼接在所述X轴底座的两侧,所述心轴线轨和Y2轴线轨分别设于所述左侧 底座和右侧底座上表面,并位于所述X轴线轨的两侧。
[0009]所述纵向机头与所述横向机头都设有一个加工主轴,所述纵向机头下端设置的的 所述加工主轴可绕Z轴方向旋转360度,在竖直面正负旋转90度。
[001()^所述纵向机头下端设置的所述加工主轴包括一个加工轴和一个底座,所述加工轴 旋转安装于所述底座,并可以绕着所述底座设有的水平转轴正负旋转90度,所述底座固定 于所述纵向机头的下端并可以绕着Z轴方向旋转360度。
[0011]更优的,所述左底座与右底座分别滑动连接与所述X轴底座的左右两个侧面上。 [0012]更优的,所述左侧底座和所述右侧底座滑动设置于所述X轴底座侧面设有的xdi 线轨。
[0013]更优的,工件的工装夹具通过可水平360度旋转的分度盘安装于所述工作台的上 表面。
[00M] 更优的,所述左侧底座和所述右侧底座对齐,使得所述心轴线轨和Y2轴线轨共线。
[0015] 更进一步说明,所述加工横梁由包括横梁和一侧的立柱,所述横梁连接于所述立 柱的上端,所述立柱下端滑动设于所述Y2轴线轨,所述纵向机头设于所述横梁设有的Z向滑 板上的所述Z轴线轨。所述工作台在所述X轴线轨上的滑动、所述横向机头在所述心轴线轨 上的滑动、所述纵向机头在所述Z轴线轨上的滑动和所述横梁在所述Y2轴线轨上的滑动,都 是由丝杆驱动的。
[0016] 本发明根据上述内容,提出一种结构更加科学,加工效率更高,加工精度更高的数 控加工中心。
附图说明
[0017]图1是本发明的一个实施例的结构示意图;
[0018] 图2是本发明的一个实施例中纵向机头设有的加工主轴的结构示意图。
[0019] 其中:机床底座100,左侧底座110,X轴底座112,右侧底座120,工作台130,工件的 工装夹具150,加工横梁200,横梁210,立柱220,纵向机头300,加工主轴340,加工轴341,底 座342,横向机头400,X轴线轨510A轴线轨520,Y2轴线轨530,Y3轴线轨540,Z轴线轨550A 轴线轨560,刀库600。
具体实施方式
[0020] 下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
[0021] 如图1所示,一种多轴多面加工的数控加工中心,包括机床底座100、加工横梁200、 纵向机头300和横向机头400;所述机床底座100上表面设有X轴线轨520以及与X轴线轨520 垂直的Yi轴线轨520和¥2轴线轨530;所述X轴线轨520滑动设有工作台130;所述加工横梁200 与所述横向机头400分别滑动设置于所述Yi轴线轨52〇和Y2轴线轨530;所述加工横梁200设 有与X轴线轨520水平垂直的Y3轴线轨540以及与所述Y3轴线轨540竖直垂直的Z轴线轨550; 所述纵向机头300滑动设于所述Z轴线轨550;所述纵向机头300和所述横向机头400设有加 工主轴340。
[0022] 更详细的说明,所述纵向机头300的下端设置的的所述加工主轴340可绕Z轴方向 旋转360度,在竖直面正负旋转90度。如图2所示,具体结构为,所述纵向机头300的下端设置 的所述加工主轴340包括一个加工轴341和一个底座342,所述加工轴341旋转安装于所述底 座3似,并可以绕着所述底座342设有的水平转轴正负旋转90度,所述底座固342定于所述纵 向机头300的下端并可以绕着Z轴方向旋转360度。
[0023] 所述数控加工中心采用在所述横向机头400和所述纵向机头300上都设置了具有 加工作用的主轴,更优的是所述的这两个主轴是分别位于两个独立运动的机头上,分别位 于工件的两个不同面上,当所述机头在对应的线轨上移动时,具有良好的加工自由度;两个 不同方向上的所述加工主轴340可以分别对工件的顶面和四周侧面精准加工,详细的说明, 所述横向机头400上设有的所述加工主轴340能够经过简单快速的调整,迅速在工件四周的 侧面上找到准确的定位,不用再去调节所述纵向机头300上设有的所述加工主轴340来加工 侧面;同时,所述横向机头400和所述纵向机头300上设有的所述加工主轴340能够同时对工 件进行加工,两个机头和对应安装于其的所述加工主轴340在所述机床底座100上的运动是 相对独立的,可以分开控制,也可以协同控制同时加工;所述加工主轴340是通过具有一定 旋转自由度的分度盘安装于所述横向机头400和所述纵向机头300的,因此使得所述加工主 轴34〇具有更好的加工自由度,能满足更多不同工件的加工需要;根据上述内容使得所述数 控加工中心的加工控制更加多样化,灵活性高,从而使得所述数控加工中心的加工效率更 高,适用范围更加广。
[0024] 所述机床底座100包括左侧底座110、右侧底座120和X轴底座;所述左侧底座110和 所述右侧底座120分别拼接在所述X轴底座的两侧,所述Yi轴线轨520和Y2轴线轨530分别设 于所述左侧底座110和右侧底座120上表面,并位于所述X轴线轨520的两侧;所述左侧底座 和所述右侧底座滑动设置于所述X轴底座侧面设有的心轴线轨。
[0025]所述X轴线轨520是将传统数控加工中心中的Y线轨分开成所述^轴线轨520和Y2轴 线轨530两部分,从而使得所述心轴线轨520和Y2轴线轨530不是一个整体,具有独立设置的 特性,也为所述横向机头400和所述纵向机头300具有独立加工运动提供了设置基础。所述 左侧底座110和右侧底座120可以分别在所述X2轴线轨和所述Xi轴线轨560上自由滑动,所述 左侧底座110带动所述横向机头400运动,所述右侧底座120带动所述纵向机头300运动,从 而使得所述的两个机头能够各自独立运动,使得所述数控加工中心的加工方式更加灵活, 进而扩大了所述数控加工中心的适用范围。
[0026] 工件的工装夹具150通过可水平360度旋转的分度盘安装于所述工作台130的上表 面。
[0027]因为很多工件往往不是一个侧面需要加工,因此直接将其固定在所述工作台130 上表面,所述加工主轴340将一个侧面加工完成后,再停机重新安装工件、定位,这样就使得 工件侧面的加工过程繁琐,加工精度也大大降低;设置了所述分度盘之后,所述加工主轴 340每加工完成一个侧面,所述工件在所述分度盘上转动一定角度,从进行下一个侧面的加 工,因为每个分度盘具有对应的刻度,因此省去工件旋转工件后进行定位的过程,进一步使 得所述工件的加工更加简单、快速。
[0028] 所述左侧底座110和所述右侧底座120对齐,使得所述Yi轴线轨520和Y2轴线轨530 共线。
[0029] 很多情况下,工件的的顶面和侧面加工是同时进行的,将所述¥1轴线轨520和Y2轴 线轨530共线,使得所述横向机头400和纵向机头300在同时分别对工件顶面和侧面进行加 工时,在X轴方向上的坐标是相同的,从而大大简化了控制难度。
[0030] 所述加工横梁200由包括横梁210和一侧的立柱220,所述横梁210连接于所述立柱 220的上端,所述立柱220下端滑动设于所述Y2轴线轨530,所述纵向机头300设于所述横梁 210设有的Z向滑板上的所述Z轴线轨550;所述立柱220设有可对所述纵向机头300设有的主 轴进行换刀的刀库600;所述刀库600包括固定座、库身和设置于库身内部的旋转刀盘,所述 库身通过底座安装固定于所述立柱220的侧面,使得所述旋转刀盘绕Z轴旋转进行换刀。 [0031]所述横梁210大致为L形,倒立设置在所述机床的底座上;这样既不会影响另一侧 所述横向机头400的设置,又使得所述X轴底座从所述横梁210下方穿过,具有足够的移动空 间,从而使得所述数控加工中心的机构更加科学合理,使用范围更加广泛。此外更优的所述 数控加工中心的纵向机头300上设置的所述加工主轴340可根据加工需要进行刀具更换,而 且所述刀库600是直接与对应的控制箱进行电连接的,不需要人工操作,从而实现了所述数 控加工中心的全自动加工。
[0032]所述工作台130在所述X轴线轨520上的滑动、所述横向机头400在所述Yi轴线轨 52〇上的滑动、所述纵向机头300在所述Z轴线轨550上的滑动和所述横梁210在所述Y2轴线 轨530上的滑动,都是由丝杆驱动的。
[0033]因为在加工过程中所述加工机头的运动是要靠在对应的线轨上滑动实现的,而且 滑动过程中运动的平稳性很大程度上影响了加工的精度,而丝杆传动在满足了稳定驱动的 前提下,也保证了运动的稳定性,从而简介保证了所述数控加工中心良好的加工精度。
[0034]以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的 原理,而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术 人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式,这些方式都将落入 本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1. 一种多轴多面加工的数控加工中心,其特征在于,包括机床底座、加工横梁、纵向机 头、和横向机头; 1 所述机床底座上表面设有X轴线轨以及与X轴线轨垂直的丫:轴线轨和h轴线轨;所述X轴 线轨滑动设有工作台;所述加工横梁与所述横向机头分别滑动设置于所述Y1轴线轨和Y2轴 线轨;所述加工横梁设有与X轴线轨水平垂直的Y3轴线轨以及与所述Y3轴线轨竖直垂直的z 轴线轨;所述纵向机头滑动设于所述Z轴线轨;所述纵向机头与所述横向机头都设有一个加 工主轴; 所述机床底座包括左侧底座、右侧底座和X轴底座;所述左侧底座和所述右侧底座分别 拼接在所述X轴底座的两侧,所述心轴线轨和¥2轴线轨分别设于所述左侧底座和右侧底座上 表面,并位于所述X轴线轨的两侧;所述左底座与右底座分别通过滑轨滑动连接与所述X轴 底座的左右两个侧面上; 所述纵向机头与所述横向机头都设有一个加工主轴,所述纵向机头下端设置的所述加 工主轴可绕Z轴方向旋转360度,在竖直面正负旋转90度; 所述纵向机头下端设置的所述加工主轴包括一个加工轴和一个底座,所述加工轴旋转 安装于所述底座,并可以绕着所述底座设有的水平转轴正负旋转9〇度,所述底座固定于所 述纵向机头的下端并可以绕着Z轴方向旋转360度; 所述左侧底座和所述右侧底座滑动设置于所述X轴底座侧面设有的A轴线轨; 工件的工装夹具通过可水平360度旋转的分度盘安装于所述工作台的上表面; 所述左侧底座和所述右侧底座对齐,使得所述心轴线轨和Y2轴线轨共线; 所述加工横梁由包括横梁和一侧的立柱,所述横梁连接于所述立柱的上端,所述立柱 下端滑动设于所述Y2轴线轨,所述纵向机头设于所述横梁设有的Z向滑板上的所述Z轴线 轨; 所述工作台在所述X轴线轨上的滑动、所述横向机头在所述心轴线轨上的滑动、所述纵 向机头在所述Z轴线轨上的滑动和所述横梁在所述Y2轴线轨上的滑动,都是由丝杆驱动的。
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