CN105058060A - 一种加工法兰的车钻铣复合机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及多轴联动数控机床，具体是一种加工法兰的车钻铣复合机床，包括机床的床身、床身上设置工作台及工作台底座，工作台的上方设置立柱、横梁，所述工作台的上方设置双柱式对称结构，横梁为定梁式；所述床身的两侧设有导轨，导轨上设有立柱支撑起加工床头；所述床身上还设有C轴箱、刀架、伺服进给系统、工作台夹紧系统、液压系统、按钮站；所述机床有一个垂直刀架，采用双滑枕结构，右边为车削滑枕刀架、左边为铣削滑枕刀架。本机床基础件为整体铸造结构，机床具有高强度、高刚度、高抗振性、高吸振性的特性。本发明还具有控制轴数多、功能全、可靠性高、稳定性能好等多个优点。

Description

一种加工法兰的车钻铣复合机床

技术领域

本发明涉及多轴联动数控机床，具体是一种加工法兰的车钻铣复合机床。

背景技术

目前，法兰产业已经成为国内一个较大的行业，行业总资产规模近百亿元，发展空间非常大。但是，国内法兰企业的门槛很低，也不需要很多技术，少量资金就可以买到一些旧的设备，开一个小规模的法兰工厂。众多企业的规模都普遍偏小，技术匮乏，所以单纯依靠企业自身来进行技术开发，非常困难。对于用途不同，种类不同的法兰对每个零件的尺寸精度一致性、性能可靠性和互换性的要求都很高，只允许极个别的产品超差，并在出厂前经过检验将不合格产品剔除，如果没有高精度和高效率的设备，在激烈的竞争中企业很难生存和发展。目前，我国零部件生产企业的关键设备主要是依赖进口，由于对设备的磨损与消耗较大，设备需要不断更新和改造。而国外进口设备及备件价格昂贵，如果要想加快行业发展速度，必须尽快地解决关键设备的问题。

随着信息技术、数控技术、机床技术以及加工工艺技术的不断发展，传统的加工理念已不能满足人们对加工速度、效率和精度的要求；对于大型工件来说往往不止一种加工工序，进行下道工序时、它的吊运、装夹、定位都非常困难，费时费力；当下我国劳动力成本在每年在已10％速度上升，在这样的背景下，一种高效一机多能的复合加工技术应运而生，这就是近些年发展起来的高端数控装备“车铣复合加工中心”。能较好的解决了加工效率、加工难度、加工精度、劳动成本等四大问题。因此备受广大客户亲睐，但由于价格额昂贵（特别是立式车铣复合加工中心）几乎被国外垄断，加之核心部件技术问题，普及程度受到极大限制。

发明内容

本发明的目的，就是为解决现有技术存在的问题，而设计了一种加工法兰的车钻铣复合机床，采用多轴联动实现了加工过程的自动化，提高了产品的质量和生产效率。

本发明的技术方案为：一种加工法兰的车钻铣复合机床，包括机床的床身、床身上设置工作台及工作台底座，工作台的上方设置立柱、横梁，所述工作台的上方设置双柱式对称结构，横梁为定梁式；所述床身的两侧设有导轨，导轨上设有立柱支撑起加工床头；所述床身上还设有C轴箱、刀架、伺服进给系统、工作台夹紧系统、液压系统、按钮站；所述机床有一个垂直刀架，采用双滑枕结构，右边为车削滑枕刀架、左边为铣削滑枕刀架。

所述床身上设置有主传动机构和C轴箱为一体构成车铣动力总成，C轴分度进给由伺服电机驱动，工作台车削主传动由变频电机驱动。

所述机床基础件：床身、立柱、横梁、工作台及工作台底座均为整体铸造结构，采用高强度低应力铸铁材质，铸造后进行焖火、时效处理。

所述机床刀架由双滑枕、滑座、减速机、滚珠丝杠、液压系统、伺服电机组成；车、铣滑枕共用一个横梁滑座，分别实现车削及铣削功能。

所述机床双滑枕中右滑枕为数控车削刀架，设有两个进给轴，X、Z可实现两轴联动;左滑枕为数控铣削刀架U、Ｙ、Z、C四个进给轴，可实现四轴联动的多功能。

所述工作台导轨为滑动式结构，承载能力大。

所述工作台Z轴方向采用滑动轴承结构，旋转定心配有高精度轴承，保证工作台回转精度。

所述整机直线进给运动为半闭环控制，工作台C轴装有圆光栅尺为闭环控制，车削时，可实现两轴联动，铣削时，可实现4-5轴联动

本发明的有益效果可通过上述方案得出：由于本机床主体结构为双柱式对称结构，横梁为定梁式。机床大件及整机具有高强度、高刚度、高吸振性的特点。本机床基础件为整体铸造结构，机床具有高强度、高刚度、高抗振性、高吸振性的特性。机床右滑枕为数控车削刀架，两个进给轴，X、Z可实现2轴联动;左滑枕为数控铣削刀架U（Ｘ）、Ｙ、Z、C四个进给轴，可实现4轴联动的多功能，如果配上带B轴数控铣头可实现5联动，可加工更为复杂空间曲面。本发明还具有控制轴数多、功能全、可靠性高、稳定性能好等多个优点。

由此可见，本发明与现有技术相比具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

其中，1为立柱，2为导轨，3为横梁，4为工作台。

具体实施方式：

为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。

具体实施方式：如图1所示，一种加工法兰的车钻铣复合机床，包括机床的床身、床身上设置工作台及工作台底座，工作台的上方设置立柱、横梁，所述工作台的上方设置双柱式对称结构，横梁为定梁式；所述床身的两侧设有导轨，导轨上设有立柱支撑起加工床头；所述床身上还设有C轴箱、刀架、伺服进给系统、工作台夹紧系统、液压系统、按钮站；所述机床有一个垂直刀架，采用双滑枕结构，右边为车削滑枕刀架、左边为铣削滑枕刀架。

所述床身上设置有主传动机构和C轴箱为一体构成车铣动力总成，C轴分度进给由伺服电机驱动，工作台车削主传动由变频电机驱动。所述机床基础件：床身、立柱、横梁、工作台及工作台底座均为整体铸造结构，采用高强度低应力铸铁材质，铸造后进行焖火、时效处理。所述机床刀架由双滑枕、滑座、减速机、滚珠丝杠、液压系统、伺服电机组成；车、铣滑枕共用一个横梁滑座，分别实现车削及铣削功能。所述机床双滑枕中右滑枕为数控车削刀架，设有两个进给轴，X、Z可实现两轴联动;左滑枕为数控铣削刀架U、Ｙ、Z、C四个进给轴，可实现四轴联动的多功能。所述工作台导轨为滑动式结构，承载能力大。所述工作台Z轴方向采用滑动轴承结构，旋转定心配有高精度轴承，保证工作台回转精度。

主要工作原理及系统

1、工作台主运动：

工作台Z轴方向采用滑动轴承结构，旋转定心配有高精度轴承，保证工作台回转精度。为配合机床铣削功能配有C轴，该C轴在车铣动力总成内部，具有机械结构简单、车铣融为一体结构、传动链短、传动精度高等特点。车铣动力总成为双传动链（车削、铣削），C轴用于铣削进给如插补、分度、定位，由交流伺服电机驱动，经定比降速传动副，实现C轴的转速范围。C轴传动链的末端采用双齿轮与大齿圈啮合结构，通过液压系统油缸推动斜齿轮，使大齿圈相啮合的二对小齿轮形成相反两齿面接触，消除传动链中的间隙。从而实现传动链无间隙传动。C轴为闭环控制，工作台装有圆光栅尺，以便实现刀架的每转的进给量及恒速切削、铣削进给和分度、插补等功能。车削运动时，铣削插补、分度传动链断开，铣削插补、分度时，车削运动传动链断开。改变了目前立式车铣复合中心在车削时铣削链随动，铣削时车削链随动的现象。

2、车铣垂直刀架（进给运动）

本机床车、铣垂直刀架由双滑枕、滑座、减速机、滚珠丝杠、液压系统、伺服电机组成。车、铣滑枕共用一个横梁滑座，可分别实现车削及铣削功，由于是2个滑枕，互不影响。右边为车削滑枕，装车削刀夹。左边为铣削滑枕装有铣削主轴，采用直驱传动形式，伺服电机驱动，锥孔BT40，可装铣、镗、钻、攻丝等刀具。车削时，铣削主轴不工作，按车削要求可实现2轴联动（垂直方向、水平方向）完成车削工序各种功能，与工作台配合可实现恒速切削。两个方向均由伺服电机驱动。铣削时，右滑枕不工作。铣削滑枕工作可实现4轴联动（水平方向X轴、水平方向Y轴、垂直方向Z轴及C轴旋转），这样可完成铣、镗、钻、攻丝、分度等各种工序，C轴配有位置编码器，4个进给轴均有伺服电机驱动。

3、数字系统

本机床的数字控制系统可控制8-16个伺服轴，实现5联动。可完成直线插补，圆弧插补，螺纹功能、主轴功能，刀具功能，辅助功能，间隙补偿，自诊断功能，程序存储，报警等功能。整机直线进给运动为半闭环控制，工作台C轴装有圆光栅尺为闭环控制，车削时，可实现2轴联动。铣削时，可实现4-5轴联动。

上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种加工法兰的车钻铣复合机床，包括机床的床身、床身上设置工作台及工作台底座，工作台的上方设置立柱、横梁，其特征在于：所述工作台的上方设置双柱式对称结构，横梁为定梁式；所述床身的两侧设有导轨，导轨上设有立柱支撑起加工床头；所述床身上还设有C轴箱、刀架、伺服进给系统、工作台夹紧系统、液压系统、按钮站；所述机床有一个垂直刀架，采用双滑枕结构，右边为车削滑枕刀架、左边为铣削滑枕刀架。

2.如权利要求1所述的加工法兰的车钻铣复合机床，其特征在于：所述床身上设置有主传动机构和C轴箱为一体构成车铣动力总成，C轴分度进给由伺服电机驱动，工作台车削主传动由变频电机驱动。

3.如权利要求1所述的加工法兰的车钻铣复合机床，其特征在于：所述机床基础件：床身、立柱、横梁、工作台及工作台底座均为整体铸造结构，采用高强度低应力铸铁材质，铸造后进行焖火、时效处理。

4.如权利要求1所述的加工法兰的车钻铣复合机床，其特征在于：所述机床刀架由双滑枕、滑座、减速机、滚珠丝杠、液压系统、伺服电机组成；车、铣滑枕共用一个横梁滑座，分别实现车削及铣削功能。

5.如权利要求4所述的加工法兰的车钻铣复合机床，其特征在于：所述机床双滑枕中右滑枕为数控车削刀架，设有两个进给轴，X、Z可实现两轴联动;左滑枕为数控铣削刀架U、Ｙ、Z、C四个进给轴，可实现四轴联动的多功能。

6.如权利要求1所述的加工法兰的车钻铣复合机床，其特征在于：所述工作台导轨为滑动式结构，承载能力大。

7.如权利要求1所述的加工法兰的车钻铣复合机床，其特征在于：所述工作台Z轴方向采用滑动轴承结构，旋转定心配有高精度轴承，保证工作台回转精度。

8.如权利要求1所述的加工法兰的车钻铣复合机床，其特征在于：所述整机直线进给运动为半闭环控制，工作台C轴装有圆光栅尺为闭环控制，车削时，可实现两轴联动，铣削时，可实现4-5轴联动。