CN107350526A - 一种高效双主轴数控滚筒雕铣专用机 - Google Patents

一种高效双主轴数控滚筒雕铣专用机 Download PDF

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王斯葵
王联永
王海威
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C1/00Milling machines not designed for particular work or special operations
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
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Abstract

本发明公开了一种高效双主轴数控滚筒雕铣专用机,包括床身(1)、X向轴(2)、双Z向轴(3)、旋转工作轴(4)。本发明采用的床身设有立柱、横梁和工作台;X向轴设在横梁处,双Z向轴设有正交拖板、左Z向拖板、右Z向拖板,双Z向轴与X向轴正交连接;旋转工作轴设有左承架、左卡盘、右承架、右卡盘、减速器和旋转伺服电机,旋转工作轴位于工作台处;应用时,滚筒夹持在旋转工作轴处;工作时,数控,在X向轴、双Z向轴和旋转工作轴的合成寻的运动的引领下,左Z电主轴和右Z电主轴分别夹持有刃具,分别且同时对滚筒表面进行独立、并行的寻的切削加工的技术方案,使滚筒制品的雕铣加工,达到了提高效率、降低成本的目的。

Description

一种高效双主轴数控滚筒雕铣专用机
技术领域
[0001] 本发明涉及一种数控雕铣机床,具体是指用于雕铣加工滚筒的种高效双主轴数控 滚筒雕铣专用机。
背景技术
[0002] 滚筒是一种圆柱形、表面镌刻有图案花纹的合金质或塑胶质制品,滚筒是滚筒机 用于滚压花、印花生产的重要部件;现有技术采用龙门式数控雕铣机床对滚筒的表面图案 花纹进行雕铣制作,由于龙门式数控雕铣机床只能沿着滚筒的柱面进行串行雕铣加工,因 而加工时间长,效率低;此外,龙门式数控雕铣机床的加工运行费用高,致使滚筒的制造成 本居高,因此,现有技术存在效率低、成本高的问题与不足。
发明内容
[0003] 针对上述现有技术存在的问题与不足,本发明采用由床身、X向轴、双Z向轴和旋转 工作轴构成的装置,其中,床身设有立柱、横梁和工作台;x向轴设在所述横梁的前面,x向轴 设有x滚珠丝杠副、x滚子滑轨副、x伺服电机;双z向轴设有正交拖板,所述正交拖板设有左z 滚珠丝杠副、左z滚子滑轨副、左z伺服电机、右z滚珠丝杠副、右z滚子滑轨副、右z伺服电机、 左Z向拖板、左Z电主轴、右Z向拖板和右Z电主轴;旋转工作轴位于所述工作台处,旋转工作 轴设有左承架、左卡盘、右承架、右卡盘、减速器和旋转伺服电机;双Z向轴的所述正交拖板 经所述X滚珠丝杠副和X滚子滑轨副与所述横梁连接;左Z电主轴位于左Z向拖板的下边,右Z 电主轴位于右Z向拖板的下边;左Z向拖板经所述左Z滚珠丝杠副和左Z滚子滑轨副连接在正 交拖板前面的左部,右Z向拖板经所述右Z滚珠丝杠副和右Z滚子滑轨副连接在正交拖板前 面的右部;左承架位于所述工作台的左边,左卡盘可转动承载于左承架的右侧,右承架位于 所述工作台的右边,右卡盘可转动承载于右承架的左侧,所述减速器固定于右承架的右侧, 所述旋转伺服电机固定于所述减速器的右侧,旋转伺服电机的输出端与减速器的输入端连 接,减速器的输出端与右卡盘连接;左卡盘41 1的轴线与右卡盘的轴线重合;左Z电主轴和 右Z电主轴位于旋转工作轴的上方,左Z电主轴和右Z电主轴的轴线相互平行且与左卡盘的 轴线和右卡盘的轴线正交;
[0004] 应用时,滚筒被夹持在左卡盘和右卡盘之间;工作时,数控,X向轴的X伺服电机经X 滚珠丝杠副拖动所述正交拖板带动双Z向轴沿左右方向作寻的移动,双Z向轴的左Z伺服电 机和右Z伺服电机分别经左z滚珠丝杠副和右z滚珠丝杠副拖动所述左Z向拖板和右Z向拖板 沿上下方向作寻的移动,旋转工作轴的旋转伺服电机经减速器和右卡盘带动滚筒作寻的旋 转运动;在X向轴、双z向轴和旋转工作轴的合成寻的运动的引领下,左z电主轴和右z电主轴 分别夹持有刃具,分别且同时对滚筒表面进行独立、并行的寻的切削加工的技术方案,提供 一种高效双主轴数控滚筒雕铣专用机,旨在通过双主轴独立、并行寻的切削,使滚筒制品的 雕铣加工,达到提高效率、降低成本的目的。
[0005] 本发明的目的是这样实现的:一种高效双主轴数控滚筒雕铣专用机,包括床身、X 向轴、双Z向轴、旋转工作轴,其中:所述的床身为中空、俯视呈矩形箱状的钢质构件,床身上 面后部的左右两边分别设有向上凸出、矩形、中空、钢质的立柱;沿左右方向横跨在两个所 述立柱的上面固定连接有一个矩形、中空、钢质的横梁;床身上面的前部设有一个与所述横 梁平行的矩形板状、铸铁质的工作台;
[0006] 所述的X向轴由X滚珠丝杠副、X滚子滑轨副、X伺服电机构成,X向轴设在所述横梁 的前面;
[0007] 所述的双Z向轴由正交拖板、左Z向拖板和右Z向拖板构成,
[0008] 所述正交拖板为矩形块状的铸铁质构件,正交拖板前面的左部沿上下方向设有左 Z滚珠丝杠副、左Z滚子滑轨副和左Z伺服电机,所述左Z伺服电机固定于正交拖板的上面,左 Z伺服电机的输出端与所述左Z滚珠丝杠副的滚珠丝杠连接;正交拖板前面的右部沿上下方 向设有右Z滚珠丝杠副、右Z滚子滑轨副和右Z伺服电机,所述右Z伺服电机固定于正交拖板 的上面,右Z伺服电机的输出端与所述右Z滚珠丝杠副的滚珠丝杠连接;所述左Z向拖板为矩 形块状的铸铁质构件,左Z向拖板前面的下边设有左Z电主轴;所述右Z向拖板为矩形块状的 铸铁质构件,右z向拖板前面的下边设有右Z电主轴;正交拖板经所述X滚珠丝杠副和X滚子 滑轨副与所述横梁连接;左Z向拖板经所述左Z滚珠丝杠副和左Z滚子滑轨副连接在正交拖 板前面的左部,右Z向拖板经所述右Z滚珠丝杠副和右Z滚子滑轨副连接在正交拖板前面的 右部;
[0009] 所述的旋转工作轴由左承架、左卡盘、右承架、右卡盘、减速器、旋转伺服电机构 成,旋转工作轴位于所述工作台处,所述左承架位于所述工作台的左边,左卡盘可转动承载 于左承架的右侧,所述右承架位于所述工作台的右边,右卡盘可转动承载于右承架的左侧, 所述减速器固定于右承架的右侧,所述旋转伺服电机固定于所述减速器的右侧,旋转伺服 电机的输出端与减速器的输入端连接,减速器的输出端与右卡盘连接;左卡盘的轴线与右 卡盘的轴线重合;
[0010]左Z电主轴和右Z电主轴位于旋转工作轴的上方,左z电主轴和右Z电主轴的轴线相 互平行且与左卡盘的轴线和右卡盘的轴线正交。
[0011]上述结构表述的方向面分为上、下、左、右、前、后面,其中,前面为面对本装置主视 图的面,后面为与所述前面相对的面。
[0012]说明:
[0013]所述X滚子滑轨副、左Z滚子滑轨副和右Z滚子滑轨副为由横截面呈V型滚道的导 轨、滚子架和滚子构成的用于承载物体作直线运动的滚动轨道元件;
[0014]所述X滚珠丝杠副、左Z滚珠丝杠副、右Z滚珠丝杠副为由滚珠丝杠和滚珠螺母旋合 构成的用于将旋转运动转换为直线运动的机械传动元件;
[0015]所述X伺服电机、左Z伺服电机、右Z伺服电机和旋转伺服电机为交流同步伺服电 机;
[0016] 所述左Z电主轴和右Z电主轴为变频调速驱动刃具作旋转运动的电机;
[0017]所述减速器为谐波式减速机;
[0018] 所述左卡盘、右卡盘为三爪卡盘;
[0019]所述左承架、右承架为内部设有滚子轴承、用于承载物体围绕转轴轴线旋转的支 架。
[0020]工作原理及有益效果
[0021]应用时,滚筒夹持在左卡盘和右卡盘之间;
[0022]工作时,数控,X向轴的X伺服电机经X滚珠丝杠副拖动所述正交拖板带动双Z向轴 沿左右方向作寻的移动,双Z向轴的左Z伺服电机和右Z伺服电机分别经左Z滚珠丝杠副和右 Z滚珠丝杠副拖动所述左z向拖板和右Z向拖板沿上下方向作寻的移动,旋转工作轴的旋转 伺服电机经减速器和右卡盘带动滚筒作寻的旋转运动;在X向轴、双Z向轴和旋转工作轴的 合成寻的运动的引领下,左Z电主轴和右Z电主轴分别夹持有刃具,分别且同时对滚筒表面 进行独立、并行的寻的切削加工。
[0023]本装置通过设置双Z向轴实现并行加工,克服了串行加工效率低的弊端,使滚筒制 品的雕铣加工,提高了效率,降低了成本。
[0024]上述,本发明采用由床身、X向轴、双Z向轴和旋转工作轴构成的装置,其中,床身设 有立柱、横梁和工作台;X向轴设在所述横梁的前面,X向轴设有X滚珠丝杠副、X滚子滑轨副、 X伺服电机;双Z向轴设有正交拖板,所述正交拖板设有左z滚珠丝杠副、左Z滚子滑轨副、左Z 伺服电机、右Z滚珠丝杠副、右Z滚子滑轨副、右Z伺服电机、左Z向拖板、左Z电主轴、右Z向拖 板和右Z电主轴;旋转工作轴位于所述工作台处,旋转工作轴设有左承架、左卡盘、右承架、 右卡盘、减速器和旋转伺服电机;双Z向轴的所述正交拖板经所述X滚珠丝杠副和X滚子滑轨 副与所述横梁连接;左Z电主轴位于左Z向拖板的下边,右Z电主轴位于右Z向拖板的下边;左 Z向拖板经所述左Z滚珠丝杠副和左Z滚子滑轨副连接在正交拖板前面的左部,右Z向拖板经 所述右Z滚珠丝杠副和右Z滚子滑轨副连接在正交拖板前面的右部;左承架位于所述工作台 的左边,左卡盘可转动承载于左承架的右侧,右承架位于所述工作台的右边,右卡盘可转动 承载于右承架的左侧,所述减速器固定于右承架的右侧,所述旋转伺服电机固定于所述减 速器的右侧,旋转伺服电机的输出端与减速器的输入端连接,减速器的输出端与右卡盘连 接;左卡盘的轴线与右卡盘的轴线重合;左Z电主轴和右Z电主轴位于旋转工作轴的上方,左 Z电主轴和右Z电主轴的轴线相互平行且与左卡盘的轴线和右卡盘的轴线正交;
[0025] 应用时,滚筒被夹持在左卡盘和右卡盘之间;工作时,数控,X向轴的X伺服电机经X 滚珠丝杠副拖动所述正交拖板带动双Z向轴沿左右方向作寻的移动,双Z向轴的左Z伺服电 机和右Z伺服电机分别经左Z滚珠丝杠副和右z滚珠丝杠副拖动所述左Z向拖板和右Z向拖板 沿上下方向作寻的移动,旋转工作轴的旋转伺服电机经减速器和右卡盘带动滚筒作寻的旋 转运动;在X向轴、双Z向轴和旋转工作轴的合成寻的运动的引领下,左z电主轴和右Z电主轴 分别夹持有刃具,分别且同时对滚筒表面进行独立、并行的寻的切削加工的技术方案,克服 了现有技术存在效率低、成本高的问题与不足,所提供的一种高效双主轴数控滚筒雕铣专 用机,使滚筒制品的雕铣加工,达到了提高效率、降低成本的目的。
附图说明 _
[0026] 图1是本发明的一种高效双主轴数控滚筒雕铣专用机的主视示意图;
[0027] 图2是本发明的一种高效双主轴数控滚筒雕铣专用机的轴测示意图;
[0028] 图3是本发明的一种高效双主轴数控滚筒雕铣专用机的正交拖板3丨的轴测示意 图;
[0029] 图4是本发明的一种高效双主轴数控滚筒雕铣专用机的左Z向拖板38和右Z向拖板 39的轴测示意图;
[0030]图5是本发明的一种高效双主轴数控滚筒雕铣专用机的左Z向拖板38和右Z向拖板 39的后视轴测示意图;
[0031]下面结合附图中的实施例对本发明作进一步详细说明,但不应理解为对本发明的 任何限制。
[0032]图中:床身1、立柱11、横梁12、工作台13、X向轴2、X滚珠丝杠副21、X滚子滑轨副22、 X伺服电机23、双Z向轴3、正交拖板31、左Z滚珠丝杠副32、左Z滚子滑轨副33、左Z伺服电机 34、右Z滚珠丝杠副35、右Z滚子滑轨副36、右Z伺服电机37、左Z向拖板38、左Z电主轴381、右Z 向拖板39、右Z电主轴3則、旋转工作轴4、左承架41、左卡盘411、右承架42、右卡盘421、减速 器422、旋转伺服电机423、滚筒01。
具体实施方式
[0033]参阅图1〜图5,本发明的一种高效双主轴数控滚筒雕铣专用机,包括床身1、X向轴 2、双Z向轴3、旋转工作轴4,其中:所述的床身1为中空、俯视呈矩形箱状的钢质构件,床身1 上面后部的左右两边分别设有向上凸出、矩形、中空、钢质的立柱11;沿左右方向横跨在两 个所述立柱11的上面固定连接有一个矩形、中空、钢质的横梁12;床身1上面的前部设有一 个与所述横梁12平行的矩形板状、铸铁质的工作台13;
[0034] 所述的X向轴2由X滚珠丝杠副21、X滚子滑轨副22、X伺服电机23构成,X向轴2设在 所述横梁12的前面;
[0035] 所述的双Z向轴3由正交拖板31、左Z向拖板38和右Z向拖板39构成,
[0036] 所述正交拖板31为矩形块状的铸铁质构件,正交拖板31前面的左部沿上下方向设 有左Z滚珠丝杠副32、左Z滚子滑轨副33和左Z伺服电机34,所述左Z伺服电机34固定于正交 拖板31的上面,左Z伺服电机34的输出端与所述左Z滚珠丝杠副32的滚珠丝杠连接;正交拖 板31前面的右部沿上下方向设有右Z滚珠丝杠副35、右Z滚子滑轨副36和右Z伺服电机37,所 述右Z伺服电机37固定于正交拖板31的上面,右Z伺服电机37的输出端与所述右Z滚珠丝杠 副35的滚珠丝杠连接;所述左Z向拖板38为矩形块状的铸铁质构件,左Z向拖板38前面的下 边设有左Z电主轴381;所述右Z向拖板39为矩形块状的铸铁质构件,右Z向拖板39前面的下 边设有右Z电主轴391;正交拖板31经所述X滚珠丝杠副21和X滚子滑轨副22与所述横梁12连 接;左Z向拖板38经所述左Z滚珠丝杠副32和左Z滚子滑轨副33连接在正交拖板31前面的左 部,右Z向拖板39经所述右Z滚珠丝杠副35和右Z滚子滑轨副36连接在正交拖板31前面的右 部;
[0037] 所述的旋转工作轴4由左承架41、左卡盘411、右承架42、右卡盘421、减速器422、旋 转伺服电机423构成,旋转工作轴4位于所述工作台13处,所述左承架41位于所述工作台13 的左边,左卡盘411可转动承载于左承架41的右侧,所述右承架42位于所述工作台13的右 边,右卡盘421可转动承载于右承架42的左侧,所述减速器422固定于右承架42的右侧,所述 旋转伺服电机423固定于所述减速器422的右侧,旋转伺服电机423的输出端与减速器似2的 输入端连接,减速器422的输出端与右卡盘犯1连接;左卡盘411的轴线与右卡盘421的轴线 重合;
[0038] 左Z电主轴381和右Z电主轴391位于旋转工作轴4的上方,左Z电主轴381和右Z电主 轴391的轴线相互平行且与左卡盘411的轴线和右卡盘421的轴线正交。
[0039]上述结构表述的方向面分为上、下、左、右、前、后面,其中,前面为面对本装置主视 图的面,后面为与所述前面相对的面。
[0040]说明:
[0041]所述X滚子滑轨副22、左Z滚子滑轨副33和右Z滚子滑轨副36为由横截面呈V型滚道 的导轨、滚子架和滚子构成的用于承载物体作直线运动的滚动轨道元件;
[0042] 所述X滚珠丝杠副21、左Z滚珠丝杠副32、右Z滚珠丝杠副35为由滚珠丝杠和滚珠螺 母旋合构成的用于将旋转运动转换为直线运动的机械传动元件;
[0043] 所述X伺服电机23、左Z伺服电机34、右Z伺服电机37和旋转伺服电机423为交流同 步伺服电机;
[0044]所述左Z电主轴381和右Z电主轴391为变频调速驱动刃具作旋转运动的电机;
[0045] 所述减速器422为谐波式减速机;
[0046] 所述左卡盘411、右卡盘421为三爪卡盘;
[0047]所述左承架41、右承架42为内部设有滚子轴承、用于承载物体围绕转轴轴线旋转 的支架。
[0048] 工作原理及有益效果
[0049] 应用时,滚筒01夹持在左卡盘411和右卡盘421之间;
[0050] 工作时,数控,X向轴2的X伺服电机23经X滚珠丝杠副21拖动所述正交拖板31带动 双Z向轴3沿左右方向作寻的移动,双Z向轴3的左Z伺服电机34和右Z伺服电机37分别经左Z 滚珠丝杠副32和右Z滚珠丝杠副35拖动所述左Z向拖板38和右Z向拖板39沿上下方向作寻的 移动,旋转工作轴4的旋转伺服电机423经减速器422和右卡盘421带动滚筒01作寻的旋转运 动;在X向轴2、双Z向轴3和旋转工作轴4的合成寻的运动的引领下,左Z电主轴別1和右Z电主 轴391分别夹持有刃具,分别且同时对滚筒01表面进行独立、并行的寻的切削加工。
[0051]本装置通过设置双Z向轴3实现并行加工,克服了串行加工效率低的弊端,使滚筒 制品的雕铣加工,提高了效率,降低了成本。

Claims (1)

1.一种高效双主轴数控滚筒雕铣专用机,包括床身⑴、X向轴(2)、双Z向轴(3)、旋转工 作轴⑷,其特征在于:所述的床身⑴为中空、俯视呈矩形箱状的钢质构件,床身(1) J:面后 部的左右两边分别设有向上凸出、矩形、中空、钢质的立柱(11);沿左右方向横跨在两个所 述立柱(11)的上面固定连接有一个矩形、中空、钢质的横梁(12);床身1上面的前部设有一 个与所述横梁(12)平行的矩形板状、铸铁质的工作台(13); 所述的X向轴(2)由X滚珠丝杠副(21)、X滚子滑轨副(22)、X伺服电机(23)构成,X向轴 (2)设在所述横梁(12)的前面; 所述的双Z向轴03)由正交拖板(31)、左Z向拖板(38)和右Z向拖板(39)构成, 所述正交拖板(31)为矩形块状的铸铁质构件,正交拖板(31)前面的左部沿上下方向设 有左Z滚珠丝杠副(32)、左Z滚子滑轨副(33)和左Z伺服电机(34),所述左Z伺服电机(34)固 定于正交拖板(31)的上面,左Z伺服电机(34)的输出端与所述左Z滚珠丝杠副(32)的滚珠丝 杠连接;正交拖板(31)前面的右部沿上下方向设有右Z滚珠丝杠副(35)、右Z滚子滑轨副 (36) 和右Z伺服电机(37),所述右Z伺服电机(37)固定于正交拖板(31)的上面,右Z伺服电机 (37) 的输出端与所述右Z滚珠丝杠副(35)的滚珠丝杠连接;所述左Z向拖板(38)为矩形块状 的铸铁质构件,左Z向拖板(38)前面的下边设有左Z电主轴381;所述右Z向拖板(39)为矩形 块状的铸铁质构件,右Z向拖板(39)前面的下边设有右Z电主轴(391);正交拖板(31)经所述 X滚珠丝杠副(21)和X滚子滑轨副(22)与所述横梁(12)连接;左Z向拖板(38)经所述左Z滚珠 丝杠副(32)和左Z滚子滑轨副(33)连接在正交拖板(31)前面的左部,右Z向拖板(39)经所述 右Z滚珠丝杠副(35)和右Z滚子滑轨副(36)连接在正交拖板(31)前面的右部; 所述的旋转工作轴⑷由左承架(41)、左卡盘(411)、右承架(42)、右卡盘(421)、减速器 (422)、旋转伺服电机(423)构成,旋转工作轴⑷位于所述工作台(13)处,所述左承架(41) 位于所述工作台(13)的左边,左卡盘(411)可转动承载于左承架(41)的右侧,所述右承架 (42)位于所述工作台(13)的右边,右卡盘(421)可转动承载于右承架(42)的左侧,所述减速 器(422)固定于右承架(42)的右侧,所述旋转伺服电机(423)固定于所述减速器(422)的右 侧,旋转伺服电机(423)的输出端与减速器(422)的输入端连接,减速器(422)的输出端与右 卡盘(421)连接;左卡盘(411)的轴线与右卡盘(421)的轴线重合; 左Z电主轴(381)和右Z电主轴(391)位于旋转工作轴(4)的上方,左Z电主轴(381)和右Z 电主轴(391)的轴线相互平行且与左卡盘(411)的轴线和右卡盘(421)的轴线正交。
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