CN106914788A - 电脑车床的刀具同步多工件加工机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电脑车床的刀具同步多工件加工机构，其是于一机台上设有一主轴组、至少一双轴向主轴双刀座及一双轴向栉式刀座所构成，且各该双轴向主轴双刀座上分别具有一第一刀具组及一第二刀具组，用以当其中第一刀具组上升时第二刀具组可同步下降，反之当其中第一刀具组下降时第二刀具组可同步上升，又各该Y轴滑座上分别设有一锁刀座，供分别选择性锁设一刀具，借此，此机构能使用多刀同步加工，不但大大的增加刀具数量更可减少加工时间及交换刀具时间。

Description

电脑车床的刀具同步多工件加工机构
技术领域
本发明隶属一种电脑车床的技术领域，具体而言是一种电脑车床的刀具同步多工件加工机构，借以能让机器在同一时间点可使用多把刀具，有效的提高加工精度、减少加工时间及刀具不足的机构。
背景技术
按，近年来CNC电脑车床产业迅速发展，由于车床机器用电脑控制都需要马达及其相关对应配件，而马达又有其一定的体积依目前技术并无法突破，故电脑车床于设计时都会受限于此，所以机器在做加工时同一时间可以使用的刀具数量及加工速度就会比传统凸轮式机器来的慢，但由于传统凸轮机器本身是由凸轮带动各个机构及刀座，机器加工时都需要靠有经验师傅操作机台且该机器都需使用成型刀，不像电脑车床可用市售舍弃式刀片容易上手操作简单，且该机器加工精度不稳定又无法精准做刀具磨耗补正，这就是其二者矛盾之处。
再者，栉式刀座CNC电脑车床虽然每次加工可摆设多把刀具于栉式刀座上，但机器于加工时无法多把刀具同时间加工，每支刀具需相互等待。至于，传统凸轮机器的机器主轴上方有三支刀座，每个刀座有一只刀具，每只刀座只能上下移动且每只刀座需相互等待，此外该机器主轴前方有一个刀座，该刀座有二只刀具此刀座只能前进后退做钻内孔工作，因为此机器所有作动都为凸轮带动，故机器校刀调整都需靠有经验师傅调教。
为了解决前述问题，发明人前曾经开发一种申请第102218121号的「电脑车床多刀同步机构」新型专利案，其能让多把刀具同时进行不同尺寸的外径加工，且能同时进行主轴方向的内径加工，由于其可在同一时间点可使用至少二支刀具，不但增加刀具数量，除可缩短加工时间外，并可节省更换刀具时间，从而提高其实用性。但本发明人并不以此自满，仍积极开发，以求更进一步的提高其效率与实用性。
发明内容
本发明的主要目的在提供一种电脑车床的刀具同步多工件加工机构，其能让电脑车床具有多把刀具，且可且步进行加工，可有效提高其加工效率与实用性。
又，本发明的另一主要目的在提供一种电脑车床的刀具同步多工件加工机构，由于其可让电脑车床使用多把刀具同步加工，不但大大的增加刀具数量，更可减少加工时间及交换刀具时间。
为此，本发明主要通过下列的技术手段，来具体实现上述的目的与效能，其其包含有：
一机台；
一主轴组，其具有一锁设于机台上的主轴座，且该主轴组具有一可被主轴马达高速转动的主轴轴心，又该主轴轴心前端具有一夹筒组，且该主轴轴心另端具有一主轴油压缸，供利用主轴油压缸驱动夹筒组选择性夹掣一被加工件；
一双轴向栉式刀座，其设于机台的主轴组前方，该双轴向栉式刀座具有一滑设于机台的Z轴滑座，该Z轴滑座是利用一具Z轴螺杆的Z轴伺服马达驱动，且该Z轴滑座一端具有一X轴基座，该X轴基座内部设有一X轴螺杆，且X轴基座顶面滑设有一可被X轴螺杆带动的X轴滑座，又该X轴螺杆可被一X轴伺服马达驱动，再者该X轴滑座顶面设有一栉式锁刀座，该栉式锁刀座可供选择性锁设至少一刀具，令各该刀具可分别对主轴组的被加工件产生X轴与Z轴的位移。
至少一双轴向主轴双刀座，各该双轴向主轴双刀座分别具有一可锁掣于前述主轴座的Z轴基座，又Z轴基座上滑设有一Z轴滑座，且Z轴基座上设有一可带动Z轴滑座的Z轴螺杆，再者该Z轴螺杆可被一Z轴伺服马达驱动，另Z轴滑座另一端具有一Y轴基座，该Y轴基座对外的两侧面分别形成有一第一轨道面及一第二轨道面，且该Y轴基座上设有一通过一Y轴伺服马达驱动的Y轴螺杆，其中Y轴螺杆上、下段分别形成不同螺旋方向的一正螺纹段及一逆螺纹段，且该Y轴螺杆的正、逆螺纹段上分别螺设有一第一滚珠螺套与一第二滚珠螺套；
一第一刀具组及一第二刀具组，该第一刀具组及一第二刀具组分别具有一可滑设于Y轴基座第一轨道面、第二轨道面的Y轴滑座，且第一刀具组及一第二刀具组的Y轴滑座可被相对的第一滚珠螺套及第二滚珠螺套带动，用以当其中第一刀具组上升时第二刀具组可同步下降，反之当其中第一刀具组下降时第二刀具组可同步上升，又各该Y轴滑座上分别设有一锁刀座，供分别选择性锁设一刀具。
借此，通过前述技术手段的具体实现，使本发明的电脑车床的刀具同步多工件加工机构可由于各该双轴向主轴双刀座互不干涉，故可在同一时间点往主轴组的被加工件进行加工，且同一时间双轴向栉式刀座也可进行外径、内径车削及钻孔加工，使其在同一时间点可使用至少二支刀具，不但增加刀具数量，更可大大减少加工时间及更换刀具时间，有效提高加工效率，增加其实用性，以提高其附加价值，进一步可提高其经济效益。
附图说明
图1为本发明电脑车床的刀具同步多工件加工机构的外观示意图。
图2为本发明电脑车床的刀具同步多工件加工机构的侧视平面示意图。
图3为本发明电脑车床的刀具同步多工件加工机构的前视平面示意图。
图4为本发明电脑车床的刀具同步多工件加工机构中主轴组的分解示意图。
图5为本发明电脑车床的刀具同步多工件加工机构中双轴向栉式刀座的分解示意图。
图6为本发明电脑车床的刀具同步多工件加工机构中双轴向主轴双刀座的分解示意图。
符号说明：
10．机台；100、主轴组；11、主轴座；111、安装平面；12、主轴轴心；13、夹筒组；14、主轴油压缸；15、主轴马达；16、编码器；20、双轴向主轴双刀座；21、Z轴基座；22、Z轴传动组；221、Z轴伺服马达；222、Z轴螺杆；23、Z轴滑座；25、Y轴基座；251、第一轨道面；252、第一轨道面；26、Y轴螺杆；261、正螺纹段；262、逆螺纹段；27、Y轴伺服马达；281、第一滚珠螺套；282、第二滚珠螺套；30、第一刀具组；31、Y轴滑座；32、锁刀座；33、刀具；35、第二刀具组；36、Y轴滑座；37、锁刀座；38、刀具；40、双轴向栉式刀座；41、Z轴滑座；42、X轴传动组；421、X轴伺服马达；422、X轴螺杆；425、防尘罩；43、X轴基座；44、栉式锁刀座；45、伸缩护罩；46、防尘片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明系一种电脑车床的刀具同步多工件加工机构，随附图例示本发明的具体实施例及其构件中，所有关于前与后、左与右、顶部与底部、上部与下部、以及水平与垂直的参考，仅用于方便进行描述，并非限制本发明，亦非将其构件限制于任何位置或空间方向。图式与说明书中所指定的尺寸，当可在不离开本发明的申请专利范围内，根据本发明的具体实施例的设计与需求而进行变化。
而关于本发明电脑车床的刀具同步多工件加工机构的构成，如图1~3所显示，其是于一机台10上设有一主轴组100、至少一双轴向主轴双刀座20及一双轴向栉式刀座40所构成，本发明是以三组双轴向主轴双刀座20为主要实施例，且各该双轴向主轴双刀座20上分别具有一第一刀具组30及一第二刀具组35，又各该双轴向主轴双刀座20分设该主轴组100上，各该双轴向主轴双刀座20上的第一刀具组30及一第二刀具组35并可相对主轴组100产生Y轴及Z轴的位移，而该双轴向栉式刀座40设于主轴组100前方，且该双轴向栉式刀座40并可相对主轴组100被加工件产生Z轴及X轴的位移；
而所述的主轴组100的详细构成，则请同时参看图1~4所示，该主轴组100具有一锁设于机台10顶面的主轴座11，且主轴组100上具有至少一安装平面111，供分别安装一双轴向主轴双刀座20，且该主轴座11上枢设有一主轴轴心12，供一主轴马达15高速驱动旋转，另该主轴轴心12对应前方双轴向栉式刀座40的一端设有一夹筒组13，再者主轴轴心12另端设有一主轴油压缸14，供作动夹筒组13选择性夹掣一被加工件，又主轴轴心12一侧设有一编码器16，供计算主轴轴心12的旋转速度；
又如图1~3及图5所示，所述的双轴向栉式刀座40于前述机台10上滑设有一Z轴滑座41，该Z轴滑座41顶面利用一X轴传动组42滑设有一X轴滑座43，其中X轴传动组42包含有一X轴伺服马达421及一X轴螺杆422，供驱动X轴滑座43滑动，另X轴滑座43顶面中央设有一栉式锁刀座44，该栉式锁刀座44可供分别选择性锁设至少一刀具，令该双轴向栉式刀座40的各该刀具可分别对主轴组100的被加工件产生X轴与Z轴之位移，供进行外径、内径车削及钻孔加工，再者该双轴向栉式刀座40于机台10上设有一伸缩护罩45，另该双轴向栉式刀座40于X轴传动组42的X轴伺服马达421上套设有一防尘罩425，且栉式锁刀座44前缘也设有一防尘片46，除可防尘外，也较不占空间，且易于清理铁屑；
至于，所述的双轴向主轴双刀座20的详细构成，则请同时参看图1~3及图6所示，本发明是以三组双轴向主轴双刀座20为主要实施例，各该双轴向主轴双刀座20分别具有一可锁掣于前述主轴座11不同安装平面111的Z轴基座21，且不相互干涉，又Z轴基座21上通过一Z轴传动组22滑设有一Z轴滑座23，该Z轴传动组22具有一Z轴伺服马达221及一Z轴螺杆222，供作动Z轴滑座23相对Z轴基座21产生Z轴位移，又再者Z轴滑座23于对应双轴向栉式刀座40一端具有一Y轴基座25，该Y轴基座25对外的两侧面分别形成有一第一轨道面251及一第二轨道面252，供分别安装前述的第一刀具组30及一第二刀具组35，且该Y轴基座25上设有一通过一Y轴伺服马达27驱动的Y轴螺杆26，其中Y轴螺杆26上、下段分别形成不同螺旋方向的一正螺纹段261及一逆螺纹段262，且该Y轴螺杆26的正螺纹段261、逆螺纹段262上分别螺设有一第一滚珠螺套281与一第二滚珠螺套282，分别供第一刀具组30及一第二刀具组35安装，以带动第一刀具组30及一第二刀具组35沿Y轴升降，用以当其中第一刀具组30上升时第二刀具组35可同步下降，反之当其中第一刀具组30下降时第二刀具组35可同步上升；
再者，前述的第一刀具组30及一第二刀具组35分别具有一Y轴滑座31、36，且各该Y轴滑座31、36上分别设有一锁刀座32、37，供分别选择性锁设一刀具33、38，且使各该双轴向主轴双刀座20的第一刀具组30及一第二刀具组35的刀具33、38可同步相对主轴组100的被加工件产生Y轴及Z轴的位移，用以同步对被加工件进行不同尺寸外径的加工；
借此，使三支双轴向主轴双刀座20共可放置六支刀具33、38，再加上双轴向栉式刀座40的刀具，产生多刀同步加工之效，而组构成一可提高加工效率、且实用性佳的电脑车床的刀具同步多工件加工机构。
而本发明之电脑车床的刀具同步多工件加工机构于实际应用时，则图3~5所示，操作上，由于主轴座11上方有三支双轴向主轴双刀座20，每支双轴向主轴双刀座20利用Z轴传动组22带动，且各该双轴向主轴双刀座20分别具有由Y轴螺杆26驱动的第一刀具组30及一第二刀具组35，由于Y轴螺杆26具有正螺纹段261、逆螺纹段262，使每支刀具可做外径Ｚ轴、Ｙ轴方向的加工，此外每支双轴向主轴双刀座20可放置第一刀具组30及一第二刀具组35，利用具正螺纹段261、逆螺纹段262的Y轴螺杆26设计，使第一刀具组30及一第二刀具组35互不干涉，当其中第一刀具组30上升时第二刀具组35可同步下降，反之当其中第一刀具组30下降时第二刀具组35可同步上升，而令本发明的双轴向主轴双刀座20具有六支刀具33、38，而产生多工同步加工的目的。
经由前述之结构设计及动作说明可知，本发明之电脑车床的刀具同步多工件加工机构保留主轴座11前方的双轴向栉式刀座40，此双轴向栉式刀座40可做外径、内径车削及钻孔Ｚ轴向及Ｘ轴方向加工。同时因主轴座11上方的三支双轴向主轴双刀座20的设计，使各该双轴向主轴双刀座20的刀具33、38间互不干涉，故可在同一时间点往主轴轴心12的被加工物方向做加工，且每支双轴向主轴双刀座20可做不同尺寸的外径加工，而同一时间双轴向栉式刀座40也可往主轴轴心12方向进行外径、内径车削及钻孔的加工，让电脑车床在同一时间点可使用多把刀具33、38，不但减少加工时间更解决刀具不足的机构因本机构为电脑控制不但容易操作，更可在电脑上做精准之刀具磨耗补正并提高加工精度，本机构可使用市售舍弃式刀片和成型刀。故不但增加刀具33、38数量，更可大大减少加工时间及更换刀具时间，有效提高加工效率，增加其实用性，而能提高其附加价值，进一步并可提高其经济效益。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (1)

1.一种电脑车床的刀具同步多工件加工机构，其特征在于，包含有：
一机台；
一主轴组，其具有一锁设于机台上的主轴座，且该主轴组具有一可被主轴马达高速转动的主轴轴心，又该主轴轴心前端具有一夹筒组，且该主轴轴心另端具有一主轴油压缸，利用主轴油压缸驱动夹筒组选择性夹掣一被加工件；
一双轴向栉式刀座，其设于机台的主轴组前方，该双轴向栉式刀座具有一滑设于机台的Z轴滑座，该Z轴滑座利用一具Z轴螺杆的Z轴伺服马达驱动，且该Z轴滑座一端具有一X轴基座，该X轴基座内部设有一X轴螺杆，且X轴基座顶面滑设有一可被X轴螺杆带动的X轴滑座，又该X轴螺杆可被一X轴伺服马达驱动，再者该X轴滑座顶面设有一栉式锁刀座，该栉式锁刀座选择性地锁设至少一刀具，令各该刀具分别对主轴组的被加工件产生X轴与Z轴的位移；
至少一双轴向主轴双刀座，各该双轴向主轴双刀座分别具有一可锁掣于前述主轴座的Z轴基座，又Z轴基座上滑设有一Z轴滑座，且Z轴基座上设有一可带动Z轴滑座的Z轴螺杆，再者该Z轴螺杆可被一Z轴伺服马达驱动，另Z轴滑座另一端具有一Y轴基座，该Y轴基座对外的两侧面分别形成有一第一轨道面及一第二轨道面，且该Y轴基座上设有一通过一Y轴伺服马达驱动的Y轴螺杆，其中Y轴螺杆上、下段分别形成不同螺旋方向的一正螺纹段及一逆螺纹段，且该Y轴螺杆的正、逆螺纹段上分别螺设有一第一滚珠螺套与一第二滚珠螺套；
一第一刀具组及一第二刀具组，该第一刀具组及一第二刀具组分别具有一可滑设于Y轴基座第一轨道面、第二轨道面的Y轴滑座，且第一刀具组及一第二刀具组的Y轴滑座被相对的第一滚珠螺套及第二滚珠螺套带动，用以当其中第一刀具组上升时第二刀具组可同步下降，反之当其中第一刀具组下降时第二刀具组可同步上升，又各该Y轴滑座上分别设有一锁刀座，供分别选择性锁设一刀具。
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