CN107470984A - 一种火花塞专用数控六轴机床 - Google Patents
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Abstract
一种火花塞专用数控六轴机床，包括床身、主轴箱、纵向进给滑台、顶料机构、自动上料机构、自动下料机构、控制系统，在床身上安装主轴箱、纵向进给滑台、自动上料机构、自动下料机构，在纵向进给滑台上安装顶料机构，在床身后部安装控制系统；所述的主轴箱由箱体、主轴毂、双伺服分度精准定位机构、横刀架伺服电机直驱机构、伺服快速夹紧松开机构组成，在箱体中部上安装主轴毂，在主轴毂的两侧箱体上安装双伺服分度精准定位机构，在箱体上安装横刀架伺服电机直驱机构，在箱体后部安装伺服快速夹紧松开机构。该发明结构简单、操作维修容易、造价低、噪音低，对操作工人健康造成影响很小，应用于机械加工程技术领域中。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工程技术领域中的一种火花塞专用数控六轴机床。
背景技术
目前，数控机床已广泛地应用于机械加工技术领域中。数控机床是一种高精度、高效率的自动化机床。配备多工位刀塔或动力刀塔，机床就具有广泛的加工工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件，具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。
数控（英文名字：Numerical Control 简称:NC）技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。数控一般是采用通用或专用计算机实现数字程序控制，因此数控也称为计算机数控(Computerized Numerical Control )，简称CNC，国外一般都称为CNC，很少再用NC这个概念了。 它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于 数控机床(2张)数据载体和二进制形式数据运算的出现。1908年，穿孔的金属薄片互换式数据载体问世；19世纪末，以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明；1938年，香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输，奠定了现代计算机，包括计算机数字控制系统的基础。数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。1952年，第一台数控机床问世，成为世界机械工业史上一件划时代的事件，推动了自动化的发展。
数控技术也叫计算机数控技术（CNC，Computerized Numerical Control），它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入操作指令的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成，处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行。
传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的，加工时用手摇动机械刀具切削金属，靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的。现代工业早已使用电脑数字化控制的机床进行作业了，数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工了。这就是我们说的数控加工。数控加工广泛应用在所有机械加工的任何领域，更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段。
“CNC”是英文Computerized Numerical Control（计算机数字化控制）的缩写。 数控机床数控机床是按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工零件进行加工。我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数(主轴转数、进给量、背吃刀量等)以及辅助功能(换刀、主轴正转、反转、切削液开、关等)，按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把这程序单中的内容记录在控制介质上(如穿孔纸带、磁带、磁盘、磁泡存储器)，然后输入到数控机床的数控装置中，从而指挥机床加工零件。
这种从零件图的分析到制成控制介质的全部过程叫数控程序的编制。数控机床与普通机床加工零件的区别在于控机床是按照程序自动加工零件，而普通机床要由人来操作，我们只要改变控制机床动作的程序就可以达到加工不同零件的目的。因此，数控机床特别适用于加工小批量且形状复杂要求精度高的零件。由于数控机床要按照程序来加工零件，编程人员编制好程序以后，输入到数控装置中来指挥机床工作。程序的输入是通过控制介质来的。
数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。世界各国信息产业、生物产业、航空、航天等国防工业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对市场的适应能力和竞争能力。工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅大力发展自己的数控技术及其产业，而且在"高精尖"数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。因此大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
原有德国、美国传统机械加工设备加工汽车发动机火花塞，设备结构复杂、操作维修困难、噪音很大90分贝，对操作工人健康造成极大影响。
现有技术中德国的设计制造的数控机床可以加工汽车发动机火花塞，机床造价极高，很难适应中国国情和市场需求。
现有技术中采用鼠牙盘对数控机床进行定位，但是无法实现对间隙进行补偿。因此，研制开发一种火花塞专用数控六轴机床一直是急待解决的新课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种火花塞专用数控六轴机床，该发明该机床结构简单、操作维修容易、造价低、噪音低，对操作工人健康造成影响很小。
本发明的目的是这样实现的：一种火花塞专用数控六轴机床，包括床身、主轴箱、纵向进给滑台、顶料机构、自动上料机构、自动下料机构、控制系统，在床身上安装主轴箱、纵向进给滑台、自动上料机构、自动下料机构，在纵向进给滑台上安装顶料机构，在床身后部安装控制系统；
所述的主轴箱由箱体、主轴毂、双伺服分度精准定位机构、横刀架伺服电机直驱机构、伺服快速夹紧松开机构组成，在箱体中部上安装主轴毂，在主轴毂的两侧箱体上安装双伺服分度精准定位机构，在箱体上安装横刀架伺服电机直驱机构，在箱体后部安装伺服快速夹紧松开机构；
所述的主轴毂由主轴箱体、主轴、第一齿轮、转位齿圈、第一深沟球轴承、电机传动轴、编码器轴组成，将主轴安装在主轴箱体上，将转位齿圈和第一齿轮安装在主轴箱体上，将第一深沟球轴承、电机传动轴、编码器轴安装在主轴箱体内孔中；
所述的双伺服分度精准定位机构由第二深沟球轴承、第一隔套、第二齿轮、平键、轴、盖、O型密封圈、第一挡圈、压盖、第三齿轮、第三深沟球轴承、第二隔套、第二挡圈、涨紧联结套、第一伺服电机、垫、第二伺服电机组成，在主轴箱体孔内安装第二深沟球轴承、第一隔套、第二齿轮、平键、轴，第二齿轮与主轴毂的齿圈啮合，将第二深沟球轴承安装在第一轴的上端，第二深沟球轴承上部及在主轴箱体左上孔内安装第一挡圈、O型密封圈、盖，在主轴箱体右上孔内安装第三深沟球轴承、第三齿轮、压盖、第二隔套、第二挡圈、涨紧联结套、垫及第一伺服电机，第三齿轮与第二齿轮啮合；第二伺服电机安装方式与第一伺服电机相同；
所述的横刀架伺服电机直驱机构由滑板、滑座、端盖、第三隔套、牙腹锁紧螺母、滚珠丝杠、密封、丝杠专用轴承、第一轴承座、丝杠螺母座、导向块、第三伺服电机组成，在滑座左部安装滑板，在滑板上部安装导向块，在滑板中部孔内和滑座中部孔内安装丝杠螺母座，在滑座上安装轴承座，在第一轴承座和丝杠螺母座孔内安装滚珠丝杠、丝杠专用轴承、端盖、第三隔套、密封、牙腹锁紧螺母，在滚珠丝杠上安装第三伺服电机；
所述的伺服快速夹紧松开机构由支座、拉杆、第四伺服电机、推套、尼龙套、圆锥轴承、轴承套、第一推杆、第二推杆、连接板、衬套、第一滚珠丝杠、端盖、专用轴承、第二轴承座、第一牙腹式锁紧螺母、同步带轮组成，在支座上部安装第二轴承座，在第一滚珠丝杠上安装端盖、专用轴承，并一起安装在第二轴承座上，在第一滚珠丝杠左端安装第一牙腹式锁紧螺母、同步带轮，在连接板上安装第一滚珠丝杠，在支座上部安装拉杆，在支座左部安装第四伺服电机，在支座上安装安装衬套、第一推杆、第二推杆，在第一推杆右端安装尼龙套、圆锥轴承、轴承套、推套，在第一推杆和第二推杆的左端安装连接板；
所述的纵向进给滑台由滑座、电机连接轴、同步带、同步带轮、第四伺服电机、第二滚珠丝杠、第二牙腹式锁紧螺母、丝杠专用轴承、第二隔套、丝杠螺母连接座、滑板、弯板、立方体、支座、第一轴承、端盖组成，在滑座上安装电机连接轴，在电机连接轴上安装同步带轮、第四伺服电机，在滑座上安装第二隔套、第二滚珠丝杠，在第二滚珠丝杠左端安装丝杠专用轴承、第二牙腹式锁紧螺母、同步带轮，在第二滚珠丝杠右端安装支座、第一轴承、端盖，在第二滚珠丝杠中部安装丝杠螺母连接座、滑板，在滑板上安装弯板、立方体，在两个同步带轮上安装同步带；
所述的顶料机构由移动轴、套筒、压缩弹簧、闭冒、顶料杆、旋转轴、圆螺母、第二轴承、第三轴承、紧固螺母、端螺母组成，在套筒内安装压缩弹簧和移动轴在套筒右端安装闭冒和旋转轴，在旋转轴右端安装顶料杆，在旋转轴中部安装第二轴承、圆螺母，在旋转轴左端安装第三轴承和紧固螺母，在移动轴左端用端螺母固定；
所述的控制系统控制第一伺服驱动器、第二伺服驱动器，第一伺服驱动器、第二伺服驱动器分别控制第一伺服电机、第二伺服电机，第一伺服电机、第二伺服电机分别分别控制两个第二齿轮，两个第二齿轮分别与在主轴毂上设置的转位齿圈啮合，当第一伺服电机正转驱动主轴毂转动60度时，控制系统发出指令停止，第二伺服电机反转，实现主轴毂无间隙精准定位；当第二伺服电机正转驱动主轴毂转动60度时，第一伺服电机反转，也实现主轴毂无间隙精准定位；第一伺服电机、第二伺服电机的精度定位方式实现对无间隙精准定位的补偿；控制系统控制主驱动器，主驱动器控制主轴电机，实现六个主轴加工零件；控制系统控制松夹驱动器，松夹驱动器控制松夹电机，实现零件的夹紧和松开；控制系统控制可编程序控制器PLC, 可编程序控制器PLC控制机床的冷却、润滑、自动上料机构、自动下料机构、排屑，实现机床的冷却、润滑、自动上料机构、自动下料机构、排屑；控制系统控制第三伺服电机、第四伺服电机、第五伺服电机、第六伺服电机、第七伺服电机，第三伺服电机、第四伺服电机、第五伺服电机、第六伺服电机分别控制四个横刀架，实现加工零件，第七伺服电机控制纵向进给滑台，实现纵向进给滑台加工零件；
所述的一种火花塞专用数控六轴机床的工作原理及使用操作方法是，主轴毂的精准回转定位是通过控制系统实现的，控制系统控制两个伺服驱动器、伺服驱动器，带动两个双消隙的第一伺服电机、第二伺服电机，驱动主轴毂转动，实现精准回转定位；主轴由控制系统控制主轴变频驱动器，带动主轴电机转动，通过太阳轮驱动六个主轴可调速转动；伺服快速夹紧松开机构由控制系统控制伺服驱动器，驱动电机实现精确夹紧松开零件；四个横刀架伺服电机直驱机构和一个纵向进给滑台由控制系统控制直驱五个伺服驱动器，实现四个横刀架和一个纵刀架的进给，完成零件的切削；控制系统控制可编程序控制器PLC, 可编程序控制器PLC控制机床的冷却、润滑、自动上料机构、自动下料机构、排屑，实现机床的冷却、润滑、自动上料机构、自动下料机构、排屑；机床主传动为行星传动机构，第一伺服电机、第二伺服电机带动齿轮与外齿圈组合，反向驱动实现分度双向精准定位，六工位横刀架与纵向数控滑台实现多工位平行作业节拍好，速度快，一次定位，多工序加工，自动上下料，全自动无人化操作，集中排屑，强力冷却，可循环连续作业，环保安全可靠，对传统机械传动进行了颠覆性改变，实现了前箱、后箱、变速箱三箱合一，取消了大量的机械传动，实现了数控补偿，提升精度，便于维护与维修，操作简单，噪音低，精度稳定，效率高，机械加工噪声在70分贝以下，改善了操作工人的工作环境；主轴毂通过变频调速电机实现六个轴的转数一致。
本发明的要点在于它的结构及工作原理。
一种火花塞专用数控六轴机床与现有技术相比，具有机床结构简单、操作维修容易、造价低、噪音低，对操作工人健康造成影响很小等优点，将广泛的应用于机械加工程技术领域中。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明拆掉顶料机构、自动上料机构、自动下料机构、控制系统后的结构示意图。
图3是图2的俯视图。
图4是本发明主轴箱部分的结构示意图。
图5是图4的俯视图。
图6是本发明主轴毂部分的结构示意图。
图7是图6的A-A剖视图。
图8是本发明主轴毂部分的立体图。
图9是本发明双伺服分度精准定位机构部分的结构示意图。
图10是本发明横刀架伺服电机直驱机构部分的结构示意图。
图11是本发明伺服快速夹紧松开机构部分的结构示意图。
图12是图11的B-B剖视图。
图13是本发明纵向进给滑台部分的结构示意图。
图14是本发明纵向进给滑台部分的外形结构示意图。
图15是本发明顶料机构部分的结构示意图。
图16是本发明控制系统部分的结构示意图。
具体实施方式
参照附图，一种火花塞专用数控六轴机床，包括床身1、主轴箱2、纵向进给滑台3、顶料机构4、自动上料机构5、自动下料机构6、控制系统7，在床身1上安装主轴箱2、纵向进给滑台3、自动上料机构5、自动下料机构6，在纵向进给滑台3上安装顶料机构4，在床身1后部安装控制系统7；
所述的主轴箱2由箱体2-1、主轴毂2-2、双伺服分度精准定位机构2-3、横刀架伺服电机直驱机构2-4、伺服快速夹紧松开机构2-5组成，在箱体2-1中部上安装主轴毂2-2，在主轴毂2-2的两侧箱体2-1上安装双伺服分度精准定位机构2-3，在箱体2-1上安装横刀架伺服电机直驱机构2-4，在箱体2-1后部安装伺服快速夹紧松开机构2-5；
所述的主轴毂2-2由主轴箱体2-2-1、主轴2-2-2、第一齿轮2-2-3、转位齿圈2-2-4、第一深沟球轴承2-2-5、电机传动轴2-2-6、编码器轴2-2-7组成，将主轴2-2-2安装在主轴箱体2-2-1上，将转位齿圈2-2-4和第一齿轮2-2-3安装在主轴箱体2-2-1上，将第一深沟球轴承2-2-5、电机传动轴2-2-6、编码器轴2-2-7安装在主轴箱体2-2-1内孔中；
所述的双伺服分度精准定位机构2-3由第二深沟球轴承2-3-1、第一隔套2-3-2、第二齿轮2-3-3、平键2-3-4、轴2-3-5、盖2-3-6、O型密封圈2-3-7、第一挡圈2-3-8、压盖2-3-9、第三齿轮2-3-10、第三深沟球轴承2-3-11、第二隔套2-3-12、第二挡圈2-3-13、涨紧联结套2-3-14、第一伺服电机2-3-15、垫2-3-16、第二伺服电机2-3-17组成，在主轴箱体2-2-1孔内安装第二深沟球轴承2-3-1、第一隔套2-3-2、第二齿轮2-3-3、平键2-3-4、轴2-3-5，第二齿轮2-3-3与主轴毂2-2的齿圈啮合，将第二深沟球轴承2-3-1安装在第一轴2-3-5的上端，第二深沟球轴承2-3-1上部及在主轴箱体2-2-1左上孔内安装第一挡圈2-3-8、O型密封圈2-3-7、盖2-3-6，在主轴箱体2-2-1右上孔内安装第三深沟球轴承2-3-11、第三齿轮2-3-10、压盖2-3-9、第二隔套2-3-12、第二挡圈2-3-13、涨紧联结套2-3-14、垫2-3-16及第一伺服电机2-3-15，第三齿轮2-3-10与第二齿轮2-3-3啮合；第二伺服电机2-3-17安装方式与第一伺服电机2-3-15相同；
所述的横刀架伺服电机直驱机构2-4由滑板2-4-1、滑座2-4-2、端盖2-4-3、第三隔套2-4-4、牙腹锁紧螺母2-4-5、滚珠丝杠2-4-6、密封2-4-7、丝杠专用轴承2-4-8、第一轴承座2-4-9、丝杠螺母座2-4-10、导向块2-4-11、第三伺服电机2-4-12组成，在滑座2-4-2左部安装滑板2-4-1，在滑板2-4-1上部安装导向块2-4-11，在滑板2-4-1中部孔内和滑座2-4-2中部孔内安装丝杠螺母座2-4-10，在滑座2-4-2上安装轴承座2-4-9，在第一轴承座2-4-9和丝杠螺母座2-4-10孔内安装滚珠丝杠2-4-6、丝杠专用轴承2-4-8、端盖2-4-3、第三隔套2-4-4、密封2-4-7、牙腹锁紧螺母2-4-5，在滚珠丝杠2-4-6上安装第三伺服电机2-4-12；
所述的伺服快速夹紧松开机构2-5由支座2-5-1、拉杆2-5-2、第四伺服电机2-5-3、推套2-5-4、尼龙套2-5-5、圆锥轴承2-5-6、轴承套2-5-7、第一推杆2-5-8、第二推杆2-5-9、连接板2-5-10、衬套2-5-11、第一滚珠丝杠2-5-12、端盖2-5-13、专用轴承2-5-14、第二轴承座2-5-15、第一牙腹式锁紧螺母2-5-16、同步带轮2-5-17组成，在支座2-5-1上部安装第二轴承座2-5-15，在第一滚珠丝杠2-5-12上安装端盖2-5-13、专用轴承2-5-14，并一起安装在第二轴承座2-5-15上，在第一滚珠丝杠2-5-12左端安装第一牙腹式锁紧螺母2-5-16、同步带轮2-5-17，在连接板2-5-10上安装第一滚珠丝杠2-5-12，在支座2-5-1上部安装拉杆2-5-2，在支座12-5-1左部安装第四伺服电机2-5-3，在支座2-5-1上安装安装衬套2-5-11、第一推杆2-5-8、第二推杆2-5-9，在第一推杆2-5-8右端安装尼龙套2-5-5、圆锥轴承2-5-6、轴承套2-5-7、推套2-5-4，在第一推杆2-5-8和第二推杆2-5-9的左端安装连接板2-5-10；
所述的纵向进给滑台3由滑座3-1、电机连接轴3-2、同步带3-3、同步带轮3-4、第四伺服电机3-5、第二滚珠丝杠3-6、第二牙腹式锁紧螺母3-7、丝杠专用轴承3-8、第二隔套3-9、丝杠螺母连接座3-10、滑板3-11、弯板3-12、立方体3-13、支座3-14、第一轴承3-15、端盖3-16组成，在滑座3-1上安装电机连接轴3-2，在电机连接轴3-2上安装同步带轮3-4、第四伺服电机3-5，在滑座3-1上安装第二隔套3-9、第二滚珠丝杠3-6，在第二滚珠丝杠3-6左端安装丝杠专用轴承3-8、第二牙腹式锁紧螺母3-7、同步带轮3-4，在第二滚珠丝杠3-6右端安装支座3-14、第一轴承3-15、端盖3-16，在第二滚珠丝杠3-6中部安装丝杠螺母连接座3-10、滑板3-11，在滑板3-11上安装弯板3-12、立方体3-13，在两个同步带轮3-4上安装同步带3-3；
所述的顶料机构4由移动轴4-1、套筒4-2、压缩弹簧4-3、闭冒4-4、顶料杆4-5、旋转轴4-6、圆螺母4-7、第二轴承4-8、第三轴承4-9、紧固螺母4-10、端螺母4-11组成，在套筒4-2内安装压缩弹簧4-3和移动轴4-1在套筒4-2右端安装闭冒4-4和旋转轴4-6，在旋转轴4-6右端安装顶料杆4-5，在旋转轴4-6中部安装第二轴承4-8、圆螺母4-7，在旋转轴4-6左端安装第三轴承4-9和紧固螺母4-10，在移动轴4-1左端用端螺母4-11固定；
所述的控制系统7控制第一伺服驱动器7-1、第二伺服驱动器7-2，第一伺服驱动器7-1、第二伺服驱动器7-2分别控制第一伺服电机2-3-15、第二伺服电机2-3-17，第一伺服电机2-3-15、第二伺服电机2-3-17分别分别控制两个第二齿轮2-3-3，两个第二齿轮2-3-3分别与在主轴毂2-2上设置的转位齿圈2-2-4啮合，当第一伺服电机2-3-15正转驱动主轴毂2-2转动60度时，控制系统发出指令停止，第二伺服电机2-3-17反转，实现主轴毂2-2无间隙精准定位；当第二伺服电机2-3-17正转驱动主轴毂2-2转动60度时，第一伺服电机2-3-15反转，也实现主轴毂2-2无间隙精准定位；第一伺服电机2-3-15、第二伺服电机2-3-17的精度定位方式实现对无间隙精准定位的补偿；控制系统控制主驱动器，主驱动器控制主轴电机，实现六个主轴加工零件；控制系统控制松夹驱动器，松夹驱动器控制松夹电机，实现零件的夹紧和松开；控制系统控制可编程序控制器PLC, 可编程序控制器PLC控制机床的冷却、润滑、自动上料机构5、自动下料机构6、排屑，实现机床的冷却、润滑、自动上料机构5、自动下料机构6、排屑；控制系统7控制第三伺服电机7-3、第四伺服电机7-4、第五伺服电机7-5、第六伺服电机7-6、第七伺服电机7-7，第三伺服电机7-3、第四伺服电机7-4、第五伺服电机7-5、第六伺服电机7-6分别控制四个横刀架，实现加工零件，第七伺服电机7-7控制纵向进给滑台3，实现纵向进给滑台3加工零件；
所述的一种火花塞专用数控六轴机床的工作原理及使用操作方法是，主轴毂2-2的精准回转定位是通过控制系统7实现的，控制系统7控制第一伺服驱动器7-1、第二伺服驱动器7-2，带动两个双消隙的第一伺服电机2-3-15、第二伺服电机2-3-17，驱动主轴毂2-2转动，实现精准回转定位；主轴2-2-2由控制系统7控制主轴变频驱动器，带动主轴电机转动，通过太阳轮驱动六个主轴可调速转动；伺服快速夹紧松开机构2-5由控制系统7控制伺服驱动器，驱动电机实现精确夹紧松开零件；四个横刀架伺服电机直驱机构2-4和一个纵向进给滑台3由控制系统7控制直驱五个伺服驱动器，实现四个横刀架和一个纵刀架的进给，完成零件的切削；控制系统7控制可编程序控制器PLC, 可编程序控制器PLC控制机床的冷却、润滑、自动上料机构5、自动下料机构6、排屑，实现机床的冷却、润滑、自动上料机构5、自动下料机构6、排屑；机床主传动为行星传动机构，第一伺服电机2-3-15、第二伺服电机2-3-17带动齿轮与外齿圈组合，反向驱动实现分度双向精准定位，六工位横刀架与纵向数控滑台实现多工位平行作业节拍好，速度快，一次定位，多工序加工，自动上下料，全自动无人化操作，集中排屑，强力冷却，可循环连续作业，环保安全可靠，对传统机械传动进行了颠覆性改变，实现了前箱、后箱、变速箱三箱合一，取消了大量的机械传动，实现了数控补偿，提升精度，便于维护与维修，操作简单，噪音低，精度稳定，效率高，机械加工噪声在70分贝以下，改善了操作工人的工作环境；主轴毂2-2通过变频调速电机实现六个轴的转数一致。
Claims (2)
1.一种火花塞专用数控六轴机床，包括床身、主轴箱、纵向进给滑台、顶料机构、自动上料机构、自动下料机构、控制系统，其特征在于：在床身上安装主轴箱、纵向进给滑台、自动上料机构、自动下料机构，在纵向进给滑台上安装顶料机构，在床身后部安装控制系统；
所述的主轴箱由箱体、主轴毂、双伺服分度精准定位机构、横刀架伺服电机直驱机构、伺服快速夹紧松开机构组成，在箱体中部上安装主轴毂，在主轴毂的两侧箱体上安装双伺服分度精准定位机构，在箱体上安装横刀架伺服电机直驱机构，在箱体后部安装伺服快速夹紧松开机构；
所述的主轴毂由主轴箱体、主轴、第一齿轮、转位齿圈、第一深沟球轴承、电机传动轴、编码器轴组成，将主轴安装在主轴箱体上，将转位齿圈和第一齿轮安装在主轴箱体上，将第一深沟球轴承、电机传动轴、编码器轴安装在主轴箱体内孔中；
所述的双伺服分度精准定位机构由第二深沟球轴承、第一隔套、第二齿轮、平键、轴、盖、O型密封圈、第一挡圈、压盖、第三齿轮、第三深沟球轴承、第二隔套、第二挡圈、涨紧联结套、第一伺服电机、垫、第二伺服电机组成，在主轴箱体孔内安装第二深沟球轴承、第一隔套、第二齿轮、平键、轴，第二齿轮与主轴毂的齿圈啮合，将第二深沟球轴承安装在第一轴的上端，第二深沟球轴承上部及在主轴箱体左上孔内安装第一挡圈、O型密封圈、盖，在主轴箱体右上孔内安装第三深沟球轴承、第三齿轮、压盖、第二隔套、第二挡圈、涨紧联结套、垫及第一伺服电机，第三齿轮与第二齿轮啮合；第二伺服电机安装方式与第一伺服电机相同；
所述的横刀架伺服电机直驱机构由滑板、滑座、端盖、第三隔套、牙腹锁紧螺母、滚珠丝杠、密封、丝杠专用轴承、第一轴承座、丝杠螺母座、导向块、第三伺服电机组成，在滑座左部安装滑板，在滑板上部安装导向块，在滑板中部孔内和滑座中部孔内安装丝杠螺母座，在滑座上安装轴承座，在第一轴承座和丝杠螺母座孔内安装滚珠丝杠、丝杠专用轴承、端盖、第三隔套、密封、牙腹锁紧螺母，在滚珠丝杠上安装第三伺服电机；
所述的伺服快速夹紧松开机构由支座、拉杆、第四伺服电机、推套、尼龙套、圆锥轴承、轴承套、第一推杆、第二推杆、连接板、衬套、第一滚珠丝杠、端盖、专用轴承、第二轴承座、第一牙腹式锁紧螺母、同步带轮组成，在支座上部安装第二轴承座，在第一滚珠丝杠上安装端盖、专用轴承，并一起安装在第二轴承座上，在第一滚珠丝杠左端安装第一牙腹式锁紧螺母、同步带轮，在连接板上安装第一滚珠丝杠，在支座上部安装拉杆，在支座左部安装第四伺服电机，在支座上安装安装衬套、第一推杆、第二推杆，在第一推杆右端安装尼龙套、圆锥轴承、轴承套、推套，在第一推杆和第二推杆的左端安装连接板；
所述的纵向进给滑台由滑座、电机连接轴、同步带、同步带轮、第四伺服电机、第二滚珠丝杠、第二牙腹式锁紧螺母、丝杠专用轴承、第二隔套、丝杠螺母连接座、滑板、弯板、立方体、支座、第一轴承、端盖组成，在滑座上安装电机连接轴，在电机连接轴上安装同步带轮、第四伺服电机，在滑座上安装第二隔套、第二滚珠丝杠，在第二滚珠丝杠左端安装丝杠专用轴承、第二牙腹式锁紧螺母、同步带轮，在第二滚珠丝杠右端安装支座、第一轴承、端盖，在第二滚珠丝杠中部安装丝杠螺母连接座、滑板，在滑板上安装弯板、立方体，在两个同步带轮上安装同步带；
所述的顶料机构由移动轴、套筒、压缩弹簧、闭冒、顶料杆、旋转轴、圆螺母、第二轴承、第三轴承、紧固螺母、端螺母组成，在套筒内安装压缩弹簧和移动轴在套筒右端安装闭冒和旋转轴，在旋转轴右端安装顶料杆，在旋转轴中部安装第二轴承、圆螺母，在旋转轴左端安装第三轴承和紧固螺母，在移动轴左端用端螺母固定；
所述的控制系统控制第一伺服驱动器、第二伺服驱动器，第一伺服驱动器、第二伺服驱动器分别控制第一伺服电机、第二伺服电机，第一伺服电机、第二伺服电机分别分别控制两个第二齿轮，两个第二齿轮分别与在主轴毂上设置的转位齿圈啮合，当第一伺服电机正转驱动主轴毂转动60度时，控制系统发出指令停止，第二伺服电机反转，实现主轴毂无间隙精准定位；当第二伺服电机正转驱动主轴毂转动60度时，第一伺服电机反转，也实现主轴毂无间隙精准定位；第一伺服电机、第二伺服电机的精度定位方式实现对无间隙精准定位的补偿；控制系统控制主驱动器，主驱动器控制主轴电机，实现六个主轴加工零件；控制系统控制松夹驱动器，松夹驱动器控制松夹电机，实现零件的夹紧和松开；控制系统控制可编程序控制器PLC, 可编程序控制器PLC控制机床的冷却、润滑、自动上料机构、自动下料机构、排屑，实现机床的冷却、润滑、自动上料机构、自动下料机构、排屑；控制系统控制第三伺服电机、第四伺服电机、第五伺服电机、第六伺服电机、第七伺服电机，第三伺服电机、第四伺服电机、第五伺服电机、第六伺服电机分别控制四个横刀架，实现加工零件，第七伺服电机控制纵向进给滑台，实现纵向进给滑台加工零件。
2.根据权利要求1所述的一种火花塞专用数控六轴机床，其特征在于：所述的一种火花塞专用数控六轴机床的工作原理及使用操作方法是，主轴毂的精准回转定位是通过控制系统实现的，控制系统控制第一伺服驱动器、第二伺服驱动器，带动两个双消隙的第一伺服电机、第二伺服电机，驱动主轴毂转动，实现精准回转定位；主轴由控制系统控制主轴变频驱动器，带动主轴电机转动，通过太阳轮驱动六个主轴可调速转动；伺服快速夹紧松开机构由控制系统控制伺服驱动器，驱动电机实现精确夹紧松开零件；四个横刀架伺服电机直驱机构和一个纵向进给滑台由控制系统控制直驱五个伺服驱动器，实现四个横刀架和一个纵刀架的进给，完成零件的切削；控制系统控制可编程序控制器PLC, 可编程序控制器PLC控制机床的冷却、润滑、自动上料机构、自动下料机构、排屑，实现机床的冷却、润滑、自动上料机构、自动下料机构、排屑；机床主传动为行星传动机构，第一伺服电机、第二伺服电机带动齿轮与外齿圈组合，反向驱动实现分度双向精准定位，六工位横刀架与纵向数控滑台实现多工位平行作业节拍好，速度快，一次定位，多工序加工，自动上下料，全自动无人化操作，集中排屑，强力冷却，可循环连续作业，环保安全可靠，对传统机械传动进行了颠覆性改变，实现了前箱、后箱、变速箱三箱合一，取消了大量的机械传动，实现了数控补偿，提升精度，便于维护与维修，操作简单，噪音低，精度稳定，效率高，机械加工噪声在70分贝以下，改善了操作工人的工作环境；主轴毂通过变频调速电机实现六个轴的转数一致。
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| CN201710800008.XA CN107470984A (zh) | 2017-09-07 | 2017-09-07 | 一种火花塞专用数控六轴机床 |
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| CN201710800008.XA Pending CN107470984A (zh) | 2017-09-07 | 2017-09-07 | 一种火花塞专用数控六轴机床 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109085794A (zh) * | 2018-09-14 | 2018-12-25 | 安徽创弘精密机械有限公司 | 一种数控机床控制系统 |
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| JPH08187602A (ja) * | 1994-12-29 | 1996-07-23 | Tsugami Corp | 多軸自動工作機械のピックオフスピンドルの駆動装置 |
| CN101450445A (zh) * | 2007-12-07 | 2009-06-10 | 曹华兴 | 一种重型回转工作台及其回转运动控制方法 |
| CN101733415A (zh) * | 2008-11-05 | 2010-06-16 | 沈阳经济技术开发区创新数控设备有限公司 | 六主轴棒料数控车床 |
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-
2017
- 2017-09-07 CN CN201710800008.XA patent/CN107470984A/zh active Pending
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