CN107962188B - 一种并列式双主轴数控车床及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种并列式双主轴数控车床及其加工方法，其并列式双主轴数控车床包括滑动安装在两组刀具之间的顶料机构，两个主轴之间设置有与进料机构相配合的中顶机构，顶料机构包括顶料杆和顶料气缸，顶料杆的旁侧设置有X轴补偿气缸，X轴补偿气缸的进气口处安装有补偿控制阀，补偿控制阀与控制器的输出端连接；中顶机构包括中顶气缸，中顶气缸的活塞杆端安装有滑动柱；其加工方法包括步骤：一、刀具对刀和顶料杆对中；二、并列式双主轴数控车床初始化；三、待加工件自动加工。本发明相比现有技术降低了整个数控车床的制造成本，且简化了整个数控车床的结构，降低了故障点的数量，保障了两个主轴的加工效率。

Description

一种并列式双主轴数控车床及其加工方法
技术领域
本发明属于机床技术领域，具体涉及一种并列式双主轴数控车床及其加工方法。
背景技术
目前，市场上具有多种类型的双主轴车床，其中主要分为两大类，一种为对头双主轴车床，另一种为并列式双主轴数控车床。现有技术中，并列式双主轴数控车床的两个主轴平行布设，和两个主轴配合加工的XZ轴十字滑台也具有两组，通过两组XZ轴十字滑台的分别运动来控制相对应的刀具对夹持在主轴上的待加工件进行加工，同时，这种并列式双主轴数控车床均为双通道，具有两组进料机构，两组数控系统，即两个并列主轴一般同时加工同样的工件，相当于把两台车床合并为一个主体结构的车床一样，这样达到的技术效果节省空间，使整个并列式双主轴数控车床结构紧凑，但是该并列式双主轴数控车床的缺点是：采用两组XZ轴十字滑台和双通道功能的数控系统，这样增加了整个并列式双主轴数控车床的制造成本。
申请号为201420821849.0的专利，公开了一种高精度双主轴车床，该双主轴车床的导轨系统包括一套X向导轨组件和两条Z向导轨，机床本身具有独立的两个X轴、两个Z轴，实现了两个车床主轴相互独立运动，互不干扰的进行高精度加工，但是该双主轴车床采用同时装夹两个零件，依然需要双通道系统进行控制，同样可大大增加生产制造成本。
采用一组XZ轴十字滑台、两个刀具交替对两个主轴上的工件进行加工，且只需单通道系统进行控制的并列式双主轴数控车床目前在整个机床技术领域属于空白，所以设计一种能够保证加工效率、结构简单、仅需一组XZ轴十字滑台的单通道系统的并列式双主轴数控车床是很有必要的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种并列式双主轴数控车床。该数控车床具有一组XZ轴十字滑台和单通道数控系统，通过两个刀具的连续循环对待加工件进行加工，且其中一个刀具在加工时，通过顶料机构将待加工件顶送至另一个主轴卡头内，以及通过与顶料机构相配合的中顶机构将进料机构输送的待加工件推送至另一个顶料机构上，为后续连续循环加工做准备，实现了待加工件的自动进料、自动送料和自动加工，同时，两个刀具连续循环加工相比现有技术中的两个刀具同时加工，保证了加工效率，且采用一组XZ轴十字滑台和单通道数控系统，不仅节省了空间，还有效降低了整个数控车床的制造成本。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种并列式双主轴数控车床，包括两个并列布设的主轴、安装在所述主轴上的主轴卡头、两个分别与所述主轴卡头相配合的刀具、安装在两个所述刀具下方且同步驱动两个所述刀具滑动的XZ轴十字滑台、用于输送待加工件的进料机构，以及单通道数控系统，其特征在于：两组所述刀具之间滑动安装有两组用于将待加工件顶送至所述主轴卡头内的顶料机构，两个所述主轴之间设置有与进料机构相配合用于将待加工件推送至所述顶料机构上的中顶机构，所述顶料机构包括顶料杆和控制所述顶料杆伸缩的顶料气缸，所述顶料杆的旁侧设置有用于带动所述顶料杆和所述顶料气缸沿所述XZ轴十字滑台的X轴方向同步移动的X轴补偿气缸，所述X轴补偿气缸的进气口处连接有补偿控制阀，所述顶料气缸的进气口处连接有顶料控制阀，所述补偿控制阀和所述顶料控制阀均与控制器的输出端连接；所述中顶机构包括中顶气缸，中顶气缸的活塞杆端安装有用于将待加工件推送并套装在所述顶料杆上的滑动柱。
上述的一种并列式双主轴数控车床，其特征在于：位于所述主轴和所述刀具之间的中隔板上穿设有供滑动柱穿过的导向套，导向套等间距设置在两个所述主轴卡头之间。
上述的一种并列式双主轴数控车床，其特征在于：所述进料机构包括振动料盘，振动料盘的周向布设有螺旋料道，所述螺旋料道的一端安装有进料道，所述进料道的另一端延伸至滑动柱位置处，所述进料道上安装有检测开关。
上述的一种并列式双主轴数控车床，其特征在于：所述主轴卡头由与卡头拉杆连接的连接段和用于夹持待加工件的夹持段组成，所述夹持段内具有夹持腔，所述夹持腔内设置有复位弹簧，夹持腔靠近夹持口的位置处设置有用于固定复位弹簧且与复位弹簧同步在夹持腔内移动的连接柱。
上述的一种并列式双主轴数控车床，其特征在于：所述中顶气缸的活塞杆端部通过连接杆与滑动柱连接，所述连接杆呈竖直布设，所述连接杆的一端套设在活塞杆上，所述连接杆的另一端与滑动柱固定连接。
上述的一种并列式双主轴数控车床，其特征在于：所述中顶气缸的进气口处连接有伸缩控制阀，所述伸缩控制阀与控制器的输出端连接。
同时，本发明还公开了一种两个刀具连续加工、实施方便、能够保证待加工件加工效率、降低制造成本的并列式双主轴数控车床的加工方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一、刀具对刀和顶料杆对中：分别对两个所述刀具进行对刀和两个所述顶料杆进行对中，具体操作过程如下；其中，两个所述刀具分别为第一刀具和第二刀具，两个所述顶料杆分别为靠近第一刀具布设的第一顶料杆和靠近第二刀具布设的第二顶料杆，两个所述主轴卡头分别为与第一刀具相配合的第一主轴卡头和与第二刀具相配合的第二主轴卡头，两个所述顶料气缸分别为控制第一顶料杆的第一顶料气缸和控制第二顶料杆的第二顶料气缸，两个所述X轴补偿气缸分别为第一X轴补偿气缸和第二X轴补偿气缸；
步骤101、第一刀具对刀：将待加工件卡装在第一主轴卡头内；调节XZ轴十字滑台和第一刀具，第一刀具对安装在第一主轴卡头内的待加工件进行对刀；
步骤102、第一顶料杆与滑动柱对中和第二顶料杆与第二主轴卡头对中：
第一顶料杆与滑动柱的对中过程如下：另取待加工件，将待加工件卡装在滑动柱内；调节第一顶料气缸，使第一顶料杆朝滑动柱方向伸长，同时沿着所述XZ轴十字滑台的X轴方向滑动第一顶料杆，直至第一顶料杆的中心轴与安装在滑动柱内的待加工件的中心轴对中；最后收缩第一顶料气缸，使第一顶料杆恢复至初始位置；
第二顶料杆与第二主轴卡头的对中过程如下：另取待加工件，将待加工件卡装在第二主轴卡头内；调节第二顶料气缸，使第二顶料杆朝第二主轴卡头方向伸长，同时沿着XZ轴十字滑台的X轴方向滑动第二顶料杆，直至所述第二顶料杆的中心轴与安装在第二主轴卡头内的待加工件的中心轴对中；最后收缩第二顶料气缸，使第二顶料杆恢复至初始位置；
步骤103、第二刀具对刀：调节XZ轴十字滑台和第二刀具，第二刀具对安装在第二主轴卡头内的待加工件进行对刀；
步骤104、第一顶料杆与第一主轴卡头对中和第二顶料杆与滑动柱对中：
第一顶料杆与第一主轴卡头的对中过程如下：调节第一顶料气缸，使第一顶料杆朝第一主轴卡头方向伸长，同时调节第一X轴补偿气缸的行程，直至第一顶料杆的中心轴与安装在第一主轴卡头内的待加工件的中心轴对中；最后收缩第一顶料气缸，使第一顶料杆恢复至初始位置；
第二顶料杆与滑动柱的对中过程如下：调节第二顶料气缸，使第二顶料杆朝滑动柱方向伸长，同时调节第二X轴补偿气缸的行程，直至第二顶料杆的中心轴与安装在滑动柱内的待加工件的中心轴对中；最后收缩第二顶料气缸，使第二顶料杆恢复至初始位置；
步骤二、并列式双主轴数控车床初始化：将步骤102中滑动柱内的待加工件和第二主轴卡头内的待加工件移除；在第二顶料杆的端部套设待加工件；
步骤三、待加工件自动加工：启动所述并列式双主轴数控车床；第一刀具对安装在第一主轴卡头内的待加工件进行加工，同时滑动柱对第一顶料杆进行上料，第二顶料杆对第二主轴卡头进行上料；XZ轴十字滑台移动；第二刀具对安装在第二主轴卡头内的待加工件进行加工，同时第一顶料杆对第一主轴卡头进行上料，滑动柱对第二顶料杆进行上料；重复上述过程直至完成所有待加工件的加工。
上述方法，其特征在于：步骤三中待加工件自动加工的具体加工过程为：
步骤301、第一刀具的加工过程如下：第一刀具对卡装在第一主轴卡头内的待加工件进行加工，加工后的成品工件弹出所述第一主轴卡头；同时第一顶料气缸伸长带动第一顶料杆移动至滑动柱位置处，滑动柱将待加工件推送并套设在第一顶料杆上后，第一顶料气缸收缩带动套设有待加工件的第一顶料杆恢复至初始位置，且第二顶料气缸伸长带动第二顶料杆移动至第二主轴卡头位置处，将套设在第二顶料杆端部的待加工件夹持在第二主轴卡头内，第二顶料气缸收缩带动第二顶料杆恢复至初始位置；最后XZ轴十字滑台沿X轴方向滑动，直至第二刀具对中卡装在第二主轴卡头内的待加工件；
步骤302、第二刀具的加工过程如下：第二刀具对卡装在第二主轴卡头内的待加工件进行加工，加工后的成品工件弹出所述第二主轴卡头；同时第二顶料气缸和第二X轴补偿气缸均伸长带动第二顶料杆移动至滑动柱位置处，滑动柱将待加工件推送并套设在第二顶料杆上后，第二顶料气缸和第二X轴补偿气缸均收缩带动套设有待加工件的第二顶料杆恢复至初始位置，且第一顶料气缸和第一X轴补偿气缸均伸长带动第一顶料杆移动至第一主轴卡头位置处，将套设在第一顶料杆端部的待加工件夹持在第一主轴卡头内，第一顶料气缸和第一X轴补偿气缸均收缩带动第一顶料杆恢复至初始位置；最后XZ轴十字滑台沿X轴方向滑动；直至第一刀具对中卡装在第一主轴卡头内的待加工件；
步骤303、重复步骤301～步骤302，直至完成所有待加工件的加工。
上述方法，其特征在于：两个所述主轴卡头均由与卡头拉杆连接的连接段和用于夹持待加工件的夹持段组成，所述夹持段内具有夹持腔，所述夹持腔内设置有复位弹簧，夹持腔靠近夹持口的位置处设置有用于固定复位弹簧且与复位弹簧同步在夹持腔内移动的连接柱。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1.本发明通过一组XZ轴十字滑台、单通道数控系统和两个刀具连续循环对待加工件进行加工，即第一刀具加工时，第二主轴上料，第二刀具加工时，第一主轴上料，这样不仅有效保证了加工效率，尤其相比现有技术降低了整个数控车床的制造成本，且简化了整个数控车床的结构，降低了故障点的数量、频率，同时设置在两个刀具之间的两个顶料机构与设置在两个主轴卡头之间的中顶机构能够为第二主轴或者第一主轴自动上料，保障了两个主轴的加工效率。
2.本发明的第一主轴卡头和第二主轴卡头能够将加工后的成品工件自动弹出，实现自动化卸料，进一步降低了劳动强度，提高了加工效率。
3.本发明采用的一种并列式双主轴数控车床加工待加工件的方法，步骤简单，首先进行刀具对刀和顶料杆对中，即分别对第一刀具对刀、第一顶料杆与滑动柱对中和第二顶料杆与第二主轴卡头对中，然后进行第二刀具对刀、第一顶料杆与第一主轴卡头对中和第二顶料杆与滑动柱对中；再进行并列式双主轴数控车床初始化；最后进行待加工件自动加工；相比现有技术，本发明第一刀具加工时第二主轴上料，第二刀具加工时第一主轴上料，通过两个刀具的连续循环对待加工件进行加工，两个刀具对刀和两个顶料杆对中时，操作方便，整个数控车床实用性强。
综上所述，本发明设计的数控车床通过两个刀具的连续循环对待加工件进行加工，且其中一个刀具在加工时，通过顶料机构将待加工件顶送至另一个主轴卡头内，以及通过与顶料机构相配合的中顶机构将进料机构输送的待加工件推送至另一个顶料机构上，为后续连续循环加工做准备，实现了待加工件的自动进料、自动送料和自动加工，同时，两个刀具连续循环加工相比现有技术中的两个刀具同时加工，保证了加工效率，且采用一组XZ轴十字滑台和单通道数控系统，不仅节省了空间，还有效降低了整个数控车床的制造成本，且加工方法步骤简单、设计合理、加工效率高。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明并列式双主轴数控车床的结构示意图。
图2为图1去掉进料机构后的俯视图。
图3为图1中的A处放大图。
图4为本发明中顶机构、进料道和中隔板的连接关系示意图。
图5为本发明第一主轴卡头和第二主轴卡头的结构示意图。
图6为本发明第一主轴卡头、卡头适配器与卡头拉杆的连接关系示意图。
图7为本发明的电路原理框图。
图8为本发明加工方法的流程框图。
附图标记说明:
1—进料机构； 1-1—振动料盘； 1-2—螺旋料道；
1-3—进料道； 1-4—检测开关； 2—XZ轴十字滑台；
3—第一刀具； 4—第二刀具； 5—第一顶料机构；
5-1—第一顶料杆； 5-2—第一顶料气缸； 5-3—第一X轴补偿气缸；
5-4—第一补偿控制阀； 5-5—第一顶料控制阀； 6—第二顶料机构；
6-1—第二顶料杆； 6-2—第二顶料气缸； 6-3—第二X轴补偿气缸；
6-4—第二补偿控制阀； 6-5—第二顶料控制阀； 7—中顶机构；
7-1—安装座； 7-2—中顶气缸； 7-3—活塞杆；
7-4—连接杆； 7-5—滑动柱； 7-6—导向套；
7-7—伸缩控制阀； 8—中隔板； 9-1—第一主轴电机；
9-2—第一主轴箱； 9-3—第一主轴； 9-4—第一主轴卡头；
10-1—第二主轴电机； 10-2—第二主轴箱； 10-3—第二主轴；
10-4—第二主轴卡头； 11-1—连接段； 11-2—夹持段；
11-3—夹持腔； 11-4—连接柱； 11-5—复位弹簧；
11-6—卡头锥面； 12—卡头适配器； 13—卡头拉杆；
14—待加工件； 15—控制器。
具体实施方式
如图1至图4所示，本发明所述的一种并列式双主轴数控车床，包括两个并列布设的主轴、安装在所述主轴上的主轴卡头、两个分别与所述主轴卡头相配合的刀具、安装在两个所述刀具下方且同步驱动两个所述刀具滑动的XZ轴十字滑台2、用于输送待加工件14的进料机构1，以及单通道数控系统，两组所述刀具之间滑动安装有两组用于将待加工件14顶送至所述主轴卡头内的顶料机构，两个所述主轴之间设置有与进料机构1相配合用于将待加工件14推送至所述顶料机构上的中顶机构7，所述顶料机构包括顶料杆和控制所述顶料杆伸缩的顶料气缸，所述顶料杆的旁侧设置有用于带动所述顶料杆和所述顶料气缸沿所述XZ轴十字滑台2的X轴方向同步移动的X轴补偿气缸，所述X轴补偿气缸的进气口处连接有补偿控制阀，所述顶料气缸的进气口处连接有顶料控制阀，所述补偿控制阀和所述顶料控制阀均与控制器15的输出端连接；所述中顶机构7包括中顶气缸7-2，中顶气缸7-2的活塞杆7-3端安装有用于将待加工件14推送并套装在所述顶料杆上的滑动柱7-5。
本实施例中，两个并列布设的主轴分别为第一主轴9-3和第二主轴10-3，第一主轴9-3上安装有第一主轴卡头9-4、第二主轴10-3上安装有第二主轴卡头10-4，XZ轴十字滑台2上安装有与第一主轴卡头9-4相配合的第一刀具3和与第二主轴卡头10-4相配合的第二刀具4，两组所述顶料机构分别为靠近第一刀具3布设且滑动安装在XZ轴十字滑台2上的第一顶料机构5和靠近第二刀具4布设且滑动安装在XZ轴十字滑台2上的第二顶料机构6。所述第一顶料机构5包括第一顶料杆5-1和控制第一顶料杆5-1伸缩的第一顶料气缸5-2，第一顶料气缸5-2的旁侧设置有用于带动所述第一顶料杆5-1和第一顶料气缸5-2沿所述XZ轴十字滑台2的X轴方向同步移动的第一X轴补偿气缸5-3；所述第二顶料机构6包括第二顶料杆6-1和控制第二顶料杆6-1伸缩的第二顶料气缸6-2，第二顶料气缸6-2的旁侧设置有用于带动所述第二顶料杆6-1和第二顶料气缸6-2沿所述XZ轴十字滑台2的X轴方向同步移动的第二X轴补偿气缸6-3；中顶机构7设置在第一主轴卡头9-4和第二主轴卡头10-4之间。
具体实施时，所述第一刀具3和第二刀具4均安装在XZ轴十字滑台2上，即通过XZ轴十字滑台2运动来控制第一刀具3和第二刀具4，通过两个刀具的切换就可以分别对第一主轴卡头9-4和第二主轴卡头10-4的待加工件进行加工，这样整个数控车床仅通过一组XZ轴十字滑台2控制第一刀具3和第二刀具4工作，相比现有技术中采用两组分别控制第一刀具3和第二刀具4的XZ轴十字滑台2，简化了整个数控车床的结构，降低了故障点的数量，且降低了制造成本。
当第一刀具3对安装在第一主轴卡头9-4内的待加工件14进行加工时，第一顶料杆5-1与滑动柱7-5相对布设，第二顶料杆6-1与第二主轴卡头10-4相对布设，同时，中顶气缸7-2伸长带动滑动柱7-5朝第一顶料杆5-1方向移动，第一顶料气缸5-2伸长带动第一顶料杆5-1朝滑动柱7-5方向移动，滑动柱7-5将进料机构1内的待加工件14推送并套装在第一顶料杆5-1上，且第二顶料气缸6-2伸长带动第二顶料杆6-1朝第二主轴卡头10-4方向移动，并将套设在第二顶料杆6-1上的待加工件14卡装在第二主轴卡头10-4内，当第一刀具3对第一主轴卡头9-4内的待加工件14完成加工时，第二主轴卡头10-4内已经卡装好待加工件14，且第一顶料杆5-1上也已经套设有待加工件14，为后续向第一主轴卡头9-4内卡装代加工件14做好准备。
当第二刀具4对安装在第二主轴卡头10-4内的待加工件14进行加工时，首先，XZ轴十字滑台2移动，使第一顶料杆5-1与第一主轴卡头9-4相对布设，第二顶料杆6-1与滑动柱7-5相对布设，中顶气缸7-2伸长带动滑动柱7-5朝第二顶料杆6-1方向移动，第二顶料气缸6-2伸长带动第二顶料杆6-1朝滑动柱7-5方向移动，滑动柱7-5将进料机构1内的待加工件14推送并套装在第二顶料杆6-1上，且第一顶料气缸5-2伸长带动第一顶料杆5-1朝第一主轴卡头9-4方向移动，并将套设在第一顶料杆5-1上的待加工件14卡装在第一主轴卡头9-4内，当第二刀具4对第二主轴卡头10-4内的待加工件14完成加工时，第一主轴卡头9-4内已经卡装好待加工件14，且第二顶料杆5-1上也已经套设有待加工件14，为后续向第二主轴卡头9-4内卡装代加工件14做好准备。
本发明并列式双主轴数控车床虽然仅具有一组XZ轴十字滑台和单通道数控系统，但该发明依然能够保证待加工件14的加工效率。表1为现有技术中具有两组XZ轴十字滑台2和双通道数控系统的并列式双主轴数控车床与本发明并列式双主轴数控车床在各自加工两件直径为20mm、长度为15mm的圆柱状的待加工件14的对照表：
表1
从表1可以得到：在加工效率方面：现有技术中具有两组XZ轴十字滑台、双通道数控系统的车床在工作时：同时加工两件待加工件14和同时对两个主轴进行上料，这样加工两件待加工件14所需要的时间为7.5秒，则加工一件待加工件14所需要的时间为3.75秒；利用本发明并列式双主轴数控车床在工作时：加工两件待加工件14所需要的时间为7秒，则加工一件待加工件14所需要的时间为3.5秒；通过对比明显得到采用本发明并列式双主轴数控车床能够减少加工时间，提高加工效率；在制造成本方面：本发明并列式双主轴数控车床相比现有技术中具有两组XZ轴十字滑台、双通道数控系统的车床能够减少7.5万。所以本发明不仅能够提高加工效率，还能够大大降低制造成本，简化整个数控车床结构。
本实施例中，所述单通道数控系统为新代数控股份有限公司生产的型号为21TA的单通道数控系统，现有并列式双主轴数控车中所述双通道数控系统为新代数控股份有限公司生产的型号为21TB的双通道数控系统。
本实施例中，第一X轴补偿气缸5-3安装在第一X轴补偿气缸底座上，第一X轴补偿气缸底座沿XZ轴十字滑台2的X轴方向滑动安装在XZ轴十字滑台2上，第二X轴补偿气缸6-3安装在第二X轴补偿气缸底座上，第二X轴补偿气缸底座沿XZ轴十字滑台2的X轴方向滑动安装在XZ轴十字滑台2上，这样设计的目的是：如图2所示，在第一刀具3与卡装在第一主轴卡头9-4内的待加工件14进行对刀时，通过所述第一X轴补偿气缸底座调整第一X轴补偿气缸5-3的安装位置，从而调节第一顶料杆5-1在XZ轴十字滑台2上沿X轴方向的安装位置，同理，通过所述第二X轴补偿气缸底座调整第二X轴补偿气缸6-3的安装位置，从而调节第二顶料杆6-1在XZ轴十字滑台2上沿X轴方向的安装位置，最终保证第一顶料杆5-1与滑动柱7-5对中，第二顶料杆6-1与第二主轴卡头10-4对中，此时，第一刀具3中心轴与第一顶料杆5-1中心轴之间的距离为c，第一顶料杆5-1中心轴与第二顶料杆6-1之间的距离为d，第二顶料杆6-1中心轴与第二刀具4中心轴之间的距离为e；当第二刀具4对第二主轴卡头10-4内的待加工件14进行对刀时，沿X轴方向调节XZ轴十字滑台2，且XZ轴十字滑台2移动的距离为e时就能够保证第二刀具4对第二主轴卡头10-4内的待加工件14进行对刀，此时，第二顶料杆6-1和第一顶料杆5-1均移动距离e，但是，依然无法保证移动距离e后的第二顶料杆6-1与滑动柱7-5对中和移动距离e后的第一顶料杆5-1与第一主轴卡头9-4对中，通过调节第一X轴补偿气缸5-3的行程和调节第二X轴补偿气缸6-3的行程就可保证第二顶料杆6-1与滑动柱7-5对中、第一顶料杆5-1与第一主轴卡头9-4对中。采用第一X轴补偿气缸5-3和第二X轴补偿气缸6-3相比采用步进电机在保证工作性能的基础上能够降低制造成本。
本实施例中，位于所述主轴和所述刀具之间的中隔板8上穿设有供滑动柱7-5穿过的导向套7-6，导向套7-6等间距设置在两个所述主轴卡头之间，如图2所示，导向套7-6与第一主轴卡头9-4之间的距离a等于滑动柱7-5与第二主轴卡头10-4之间的距离b，导向套7-6能够平稳的待加工件14推送至第一顶料杆5-1或者第二顶料杆6-1上，提高整个数控车床的使用性能。
本实施例中，所述进料机构1包括振动料盘1-1，振动料盘1-1的周向布设有螺旋料道1-2，所述螺旋料道1-2的一端安装有进料道1-3，所述进料道1-3的另一端延伸至滑动柱7-5位置处，所述进料道1-3上安装有检测开关1-4。采用检测开关1-4能够检测进料道1-3内是否具有待加工件14，避免数控车床出现空载现象。
本实施例中，所述第一主轴卡头9-4和第二主轴卡头10-4的结构相同，如图5和图6所示，所述第一主轴卡头9-4和第二主轴卡头10-4均由与卡头拉杆13连接的连接段11-1和用于夹持待加工件14的夹持段11-2组成，所述夹持段11-2内具有夹持腔11-3，所述夹持腔11-3内设置有复位弹簧11-5，夹持腔11-3靠近夹持口的位置处设置有用于固定复位弹簧11-5且与复位弹簧11-5同步在夹持腔11-3内移动的连接柱11-4。具体实施时，夹持段11-2上的卡头锥面11-6与卡头适配器12相配合，当待加工件14卡装在夹持段11-2的夹持口处时，复位弹簧11-5在待加工件14和连接柱11-4的挤压下处于压缩状态，当待加工件14完成加工时，卡头拉杆13朝卡头适配器12方向移动，使夹持段11-2脱离卡头适配器12，夹持段11-2的夹持口变大，复位弹簧11-5伸长将待加工件14弹出，完成待加工件14的自动弹出。
本实施例中，所述中顶气缸7-2的活塞杆7-3端部通过连接杆7-4与滑动柱7-5连接，所述连接杆7-4呈竖直布设，所述连接杆7-4的一端套设在活塞杆7-3上，所述连接杆7-4的另一端与滑动柱7-5固定连接。中顶气缸7-2通过安装座7-1安装在整个数控车床的顶部，中顶气缸7-2的活塞杆7-3伸长，带动安装在连接杆7-4另一端与滑动柱7-5朝第一顶料杆5-1或者第二顶料杆6-1方向移动，最终将待加工件14推送至第一顶料杆5-1或者第二顶料杆6-1上。
如图7所示，连接在中顶气缸7-2的进气口处的伸缩控制阀7-7、连接在第一X轴补偿气缸5-3的进气口处的第一补偿控制阀5-4、连接在第二X轴补偿气缸6-3的进气口处的第二补偿控制阀6-4、连接在第一顶料气缸5-2的进气口处的第一顶料控制阀5-5和连接在第二顶料气缸6-2的进气口处的第二顶料控制阀6-5均与控制器15的输出端连接。具体实施时，通过控制器15自动控制中顶气缸7-2、第一X轴补偿气缸5-3、第二X轴补偿气缸6-3、第一顶料气缸5-2和第二顶料气缸6-2的伸缩。
如图8所示，本发明还提供了一种并列式双主轴数控车床对待加工件14进行加工的方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、刀具对刀和顶料杆对中：分别对两个所述刀具进行对刀和两个所述顶料杆进行对中，具体操作过程如下；其中，两个所述刀具分别为第一刀具3和第二刀具4，两个所述顶料杆分别为靠近第一刀具3布设的第一顶料杆5-1和靠近第二刀具4布设的第二顶料杆6-1，两个所述主轴卡头分别为与第一刀具3相配合的第一主轴卡头9-4和与第二刀具4相配合的第二主轴卡头10-4，两个所述顶料气缸分别为控制第一顶料杆5-1的第一顶料气缸5-2和控制第二顶料杆6-1的第二顶料气缸6-2，两个所述X轴补偿气缸分别为第一X轴补偿气缸5-3和第二X轴补偿气缸6-3。
具体实施时，待加工件14在进行加工前，需要进行两个刀具的对刀工艺，同时还需要进行两个顶料杆的对中工艺，确保后续待加工件14加工时能够准确进行加工和上料。
步骤101、第一刀具对刀：将待加工件14卡装在第一主轴卡头9-4内；调节XZ轴十字滑台2和第一刀具3，第一刀具3对安装在第一主轴卡头9-4内的待加工件14进行对刀。
具体实施时，调节XZ轴十字滑台2时可根据待加工件14的直径尺寸进行X轴方向或者Z轴方向调整，确保第一刀具3的切割刃处于待加工件14的周向位置，再根据待加工件14的长度尺寸调节第一刀具3在Z轴方向的安装位置，进而保障第一刀具3能够对安装在第一主轴卡头9-4内的待加工件14进行对刀工艺。
步骤102、第一顶料杆与滑动柱对中和第二顶料杆与第二主轴卡头对中：
第一顶料杆5-1与滑动柱7-5的对中过程如下：另取待加工件14，将待加工件14卡装在滑动柱7-5内；调节第一顶料气缸5-2，使第一顶料杆5-1朝滑动柱7-5方向伸长，同时沿着所述XZ轴十字滑台2的X轴方向滑动第一顶料杆5-1，直至第一顶料杆5-1的中心轴与安装在滑动柱7-5内的待加工件14的中心轴对中；最后收缩第一顶料气缸5-2，使第一顶料杆5-1恢复至初始位置；
第二顶料杆6-1与第二主轴卡头10-4的对中过程如下：另取待加工件14，将待加工件14卡装在第二主轴卡头10-4内；调节第二顶料气缸6-2，使第二顶料杆6-1朝第二主轴卡头10-4方向伸长，同时沿着XZ轴十字滑台2的X轴方向滑动第二顶料杆6-1，直至所述第二顶料杆6-1的中心轴与安装在第二主轴卡头10-4内的待加工件14的中心轴对中；最后收缩第二顶料气缸6-2，使第二顶料杆6-1恢复至初始位置。
具体实施时，在完成第一刀具3对刀工艺后，需要对第一顶料杆5-1与滑动柱7-5进行对中和第二顶料杆6-1与第二主轴卡头10-4进行对中，第一顶料杆5-1与滑动柱7-5的对中方法和第二顶料杆6-1与第二主轴卡头10-4的对中方法均相同，其中，在沿着所述XZ轴十字滑台2的X轴方向滑动第一顶料杆5-1和第二顶料杆6-1时，通过滑动第一X轴补偿气缸底座和第二X轴补偿气缸底座实现第一顶料杆5-1和第二顶料杆6-1的滑动，当第一顶料杆5-1和第二顶料杆6-1实现对中后，就可将第一X轴补偿气缸底座和第二X轴补偿气缸底座固定安装在XZ轴十字滑台2上，避免在第二刀具4进行对刀时，第一顶料杆5-1和第二顶料杆6-1沿着X轴方向滑动对后续对中过程造成干扰。
步骤103、第二刀具对刀：调节XZ轴十字滑台2和第二刀具4，第二刀具4对安装在第二主轴卡头10-4内的待加工件14进行对刀。
具体实施时，沿着X轴方向滑动XZ轴十字滑台2，使第二刀具4相对第二主轴卡头10-4布设，再根据待加工件14的直径尺寸沿X轴方向微调整XZ轴十字滑台2，确保第二刀具4的切割刃处于待加工件14的周向位置，再根据待加工件14的长度尺寸调节第二刀具4在Z轴方向的安装位置，进而保障第二刀具3能够对安装在第二主轴卡头10-4内的待加工件14进行对刀工艺，在进行XZ轴十字滑台2微调整时，只需沿着X轴方向微调，不需要进行Z轴方向微调，若进行Z轴方向微调，将造成后续加工工艺混乱。
步骤104、第一顶料杆与第一主轴卡头对中和第二顶料杆与滑动柱对中：
第一顶料杆5-1与第一主轴卡头9-4的对中过程如下：调节第一顶料气缸5-2，使第一顶料杆5-1朝第一主轴卡头9-4方向伸长，同时调节第一X轴补偿气缸5-3的行程，直至第一顶料杆5-1的中心轴与安装在第一主轴卡头9-4内的待加工件14的中心轴对中；最后收缩第一顶料气缸5-2，使第一顶料杆5-1恢复至初始位置；
第二顶料杆6-1与滑动柱7-5的对中过程如下：调节第二顶料气缸6-2，使第二顶料杆6-1朝滑动柱7-5方向伸长，同时调节第二X轴补偿气缸6-3的行程，直至第二顶料杆6-1的中心轴与安装在滑动柱7-5内的待加工件14的中心轴对中；最后收缩第二顶料气缸6-2，使第二顶料杆6-1恢复至初始位置。
具体实施时，在完成第二刀具4对刀工艺后，由于XZ轴十字滑台2沿着X轴方向滑动，此时还需要对第一顶料杆5-1与第一主轴卡头9-4进行对中和第二顶料杆6-1与滑动柱7-5进行对中，第一顶料杆5-1与第一主轴卡头9-4的对中方法和第二顶料杆6-1与滑动柱7-5的对中方法均相同，其中，第一X轴补偿气缸底座和第二X轴补偿气缸底座均固定安装在XZ轴十字滑台2上，通过调节第一X轴补偿气缸5-3的行程，使第一顶料杆5-1的中心轴与安装在第一主轴卡头9-4内的待加工件14的中心轴对中，同样，调节第二X轴补偿气缸6-3的行程，使第二顶料杆6-1的中心轴与安装在滑动柱7-5内的待加工件14的中心轴对中，当第一X轴补偿气缸5-3的行程和第二X轴补偿气缸6-3的行程调节后不能再所以改变，否则当第二刀具4进行加工时，造成第一顶料杆5-1与第一主轴卡头9-4不能对中和第二顶料杆6-1与滑动柱7-5不能对中，从而影响上料。
步骤二、并列式双主轴数控车床初始化：将步骤102中滑动柱7-5内的待加工件14和第二主轴卡头10-4内的待加工件14移除；在第二顶料杆6-1的端部套设待加工件14。
步骤三、待加工件自动加工：启动所述并列式双主轴数控车床；第一刀具3对安装在第一主轴卡头9-4内的待加工件14进行加工，同时滑动柱7-5对第一顶料杆5-1进行上料，第二顶料杆6-1对第二主轴卡头10-4进行上料；XZ轴十字滑台2移动；第二刀具3对安装在第二主轴卡头10-4内的待加工件14进行加工，同时第一顶料杆5-1对第一主轴卡头9-4进行上料，滑动柱7-5对第二顶料杆6-1进行上料；重复上述过程直至完成所有待加工件14的加工，具体加工过程为：
步骤301、第一刀具3的加工过程如下：第一刀具3对卡装在第一主轴卡头9-4内的待加工件14进行加工，加工后的成品工件弹出所述第一主轴卡头9-4；同时第一顶料气缸5-2伸长带动第一顶料杆5-1移动至滑动柱7-5位置处，滑动柱7-5将待加工件14推送并套设在第一顶料杆5-1上后，第一顶料气缸5-2收缩带动套设有待加工件14的第一顶料杆5-1恢复至初始位置，且第二顶料气缸6-2伸长带动第二顶料杆6-1移动至第二主轴卡头10-4位置处，将套设在第二顶料杆6-1端部的待加工件14夹持在第二主轴卡头10-4内，第二顶料气缸6-2收缩带动第二顶料杆6-1恢复至初始位置；最后XZ轴十字滑台2沿X轴方向滑动，直至第二刀具4对中卡装在第二主轴卡头10-4内的待加工件14；
步骤302、第二刀具4的加工过程如下：第二刀具4对卡装在第二主轴卡头10-4内的待加工件14进行加工，加工后的成品工件弹出所述第二主轴卡头10-4；同时第二顶料气缸6-2和第二X轴补偿气缸6-3均伸长带动第二顶料杆6-1移动至滑动柱7-5位置处，滑动柱7-5将待加工件14推送并套设在第二顶料杆6-1上后，第二顶料气缸6-2和第二X轴补偿气缸6-3均收缩带动套设有待加工件14的第二顶料杆6-1恢复至初始位置，且第一顶料气缸5-2和第一X轴补偿气缸5-3均伸长带动第一顶料杆5-1移动至第一主轴卡头9-4位置处，将套设在第一顶料杆5-1端部的待加工件14夹持在第一主轴卡头9-4内，第一顶料气缸5-2和第一X轴补偿气缸5-3均收缩带动第一顶料杆5-1恢复至初始位置；最后XZ轴十字滑台2沿X轴方向滑动；直至第一刀具3对中卡装在第一主轴卡头9-4内的待加工件14；
步骤303、重复步骤301～步骤302，直至完成所有待加工件14的加工。
本发明一种并列式双主轴数控车床的加工过程如下：第一刀具3加工时第二主轴10-3上料，第二刀具4加工时第一主轴9-3上料，且第二主轴10-3上料时间等于第一刀具3加工时间，第一主轴9-3上料时间等于第二刀具4加工时间，通过上述连续循环工作完成所有待加工件14的加工。
本实施例中，所述第一主轴9-3通过第一主轴电机9-1控制，第一主轴电机9-1通过同步皮带轮和皮带连接了第一主轴箱9-2内的主轴；第二主轴10-3通过第二主轴电机10-1控制，第二主轴电机10-1通过同步皮带轮和皮带连接了第二主轴箱10-2内的主轴。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种并列式双主轴数控车床，包括两个并列布设的主轴、安装在所述主轴上的主轴卡头、两个分别与所述主轴卡头相配合的刀具、安装在两个所述刀具下方且同步驱动两个所述刀具滑动的XZ轴十字滑台(2)、用于输送待加工件(14)的进料机构(1)，以及单通道数控系统，其特征在于：两组所述刀具之间滑动安装有两组用于将待加工件(14)顶送至所述主轴卡头内的顶料机构，两个所述主轴之间设置有与进料机构(1)相配合用于将待加工件(14)推送至所述顶料机构上的中顶机构(7)，所述顶料机构包括顶料杆和控制所述顶料杆伸缩的顶料气缸，所述顶料杆的旁侧设置有用于带动所述顶料杆和所述顶料气缸沿所述XZ轴十字滑台(2)的X轴方向同步移动的X轴补偿气缸，所述X轴补偿气缸的进气口处连接有补偿控制阀，所述顶料气缸的进气口处连接有顶料控制阀，所述补偿控制阀和所述顶料控制阀均与控制器(15)的输出端连接；所述中顶机构(7)包括中顶气缸(7-2)，中顶气缸(7-2)的活塞杆(7-3)端安装有用于将待加工件(14)推送并套装在所述顶料杆上的滑动柱(7-5)；位于所述主轴和所述刀具之间的中隔板(8)上穿设有供滑动柱(7-5)穿过的导向套(7-6)，导向套(7-6)等间距设置在两个所述主轴卡头之间；所述进料机构(1)包括振动料盘(1-1)，振动料盘(1-1)的周向布设有螺旋料道(1-2)，所述螺旋料道(1-2)的一端安装有进料道(1-3)，所述进料道(1-3)的另一端延伸至滑动柱(7-5)位置处，所述进料道(1-3)上安装有检测开关(1-4)。
2.根据权利要求1所述的一种并列式双主轴数控车床，其特征在于：所述主轴卡头由与卡头拉杆(13)连接的连接段(11-1)和用于夹持待加工件(14)的夹持段(11-2)组成，所述夹持段(11-2)内具有夹持腔(11-3)，所述夹持腔(11-3)内设置有复位弹簧(11-5)，夹持腔(11-3)靠近夹持口的位置处设置有用于固定复位弹簧(11-5)且与复位弹簧(11-5)同步在夹持腔(11-3)内移动的连接柱(11-4)。
3.根据权利要求1所述的一种并列式双主轴数控车床，其特征在于：所述中顶气缸(7-2)的活塞杆(7-3)端部通过连接杆(7-4)与滑动柱(7-5)连接，所述连接杆(7-4)呈竖直布设，所述连接杆(7-4)的一端套设在活塞杆(7-3)上，所述连接杆(7-4)的另一端与滑动柱(7-5)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种并列式双主轴数控车床，其特征在于：所述中顶气缸(7-2)的进气口处连接有伸缩控制阀(7-7)，所述伸缩控制阀(7-7)与控制器(15)的输出端连接。
5.一种利用如权利要求1所述的并列式双主轴数控车床对待加工件进行加工的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一、刀具对刀和顶料杆对中：分别对两个所述刀具进行对刀和两个所述顶料杆进行对中，具体操作过程如下；其中，两个所述刀具分别为第一刀具(3)和第二刀具(4)，两个所述顶料杆分别为靠近第一刀具(3)布设的第一顶料杆(5-1)和靠近第二刀具(4)布设的第二顶料杆(6-1)，两个所述主轴卡头分别为与第一刀具(3)相配合的第一主轴卡头(9-4)和与第二刀具(4)相配合的第二主轴卡头(10-4)，两个所述顶料气缸分别为控制第一顶料杆(5-1)的第一顶料气缸(5-2)和控制第二顶料杆(6-1)的第二顶料气缸(6-2)，两个所述X轴补偿气缸分别为第一X轴补偿气缸(5-3)和第二X轴补偿气缸(6-3)；
步骤101、第一刀具对刀：将待加工件(14)卡装在第一主轴卡头(9-4)内；调节XZ轴十字滑台(2)和第一刀具(3)，使第一刀具(3)对安装在第一主轴卡头(9-4)内的待加工件(14)进行对刀；
步骤102、第一顶料杆与滑动柱对中和第二顶料杆与第二主轴卡头对中：
第一顶料杆(5-1)与滑动柱(7-5)的对中过程如下：另取待加工件(14)，将待加工件(14)卡装在滑动柱(7-5)内；调节第一顶料气缸(5-2)，使第一顶料杆(5-1)朝滑动柱(7-5)方向伸长，同时沿着所述XZ轴十字滑台(2)的X轴方向滑动第一顶料杆(5-1)，直至第一顶料杆(5-1)的中心轴与安装在滑动柱(7-5)内的待加工件(14)的中心轴对中；最后收缩第一顶料气缸(5-2)，使第一顶料杆(5-1)恢复至初始位置；
第二顶料杆(6-1)与第二主轴卡头(10-4)的对中过程如下：另取待加工件(14)，将待加工件(14)卡装在第二主轴卡头(10-4)内；调节第二顶料气缸(6-2)，使第二顶料杆(6-1)朝第二主轴卡头(10-4)方向伸长，同时沿着XZ轴十字滑台(2)的X轴方向滑动第二顶料杆(6-1)，直至所述第二顶料杆(6-1)的中心轴与安装在第二主轴卡头(10-4)内的待加工件(14)的中心轴对中；最后收缩第二顶料气缸(6-2)，使第二顶料杆(6-1)恢复至初始位置；
步骤103、第二刀具对刀：调节XZ轴十字滑台(2)和第二刀具(4)，第二刀具(4)对安装在第二主轴卡头(10-4)内的待加工件(14)进行对刀；
步骤104、第一顶料杆与第一主轴卡头对中和第二顶料杆与滑动柱对中：
第一顶料杆(5-1)与第一主轴卡头(9-4)的对中过程如下：调节第一顶料气缸(5-2)，使第一顶料杆(5-1)朝第一主轴卡头(9-4)方向伸长，同时调节第一X轴补偿气缸(5-3)的行程，直至第一顶料杆(5-1)的中心轴与安装在第一主轴卡头(9-4)内的待加工件(14)的中心轴对中；最后收缩第一顶料气缸(5-2)，使第一顶料杆(5-1)恢复至初始位置；
第二顶料杆(6-1)与滑动柱(7-5)的对中过程如下：调节第二顶料气缸(6-2)，使第二顶料杆(6-1)朝滑动柱(7-5)方向伸长，同时调节第二X轴补偿气缸(6-3)的行程，直至第二顶料杆(6-1)的中心轴与安装在滑动柱(7-5)内的待加工件(14)的中心轴对中；最后收缩第二顶料气缸(6-2)，使第二顶料杆(6-1)恢复至初始位置；
步骤二、并列式双主轴数控车床初始化：将步骤102中滑动柱(7-5)内的待加工件(14)和第二主轴卡头(10-4)内的待加工件(14)移除；在第二顶料杆(6-1)的端部套设待加工件(14)；
步骤三、待加工件自动加工：启动所述并列式双主轴数控车床；第一刀具(3)对安装在第一主轴卡头(9-4)内的待加工件(14)进行加工，同时滑动柱(7-5)对第一顶料杆(5-1)进行上料，第二顶料杆(6-1)对第二主轴卡头(10-4)进行上料；XZ轴十字滑台(2)移动；第二刀具(4)对安装在第二主轴卡头(10-4)内的待加工件(14)进行加工，同时第一顶料杆(5-1)对第一主轴卡头(9-4)进行上料，滑动柱(7-5)对第二顶料杆(6-1)进行上料；重复上述过程直至完成所有待加工件(14)的加工。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤三中待加工件自动加工的具体加工过程为：
步骤301、第一刀具(3)的加工过程如下：第一刀具(3)对卡装在第一主轴卡头(9-4)内的待加工件(14)进行加工，加工后的成品工件弹出所述第一主轴卡头(9-4)；同时第一顶料气缸(5-2)伸长带动第一顶料杆(5-1)移动至滑动柱(7-5)位置处，滑动柱(7-5)将待加工件(14)推送并套设在第一顶料杆(5-1)上后，第一顶料气缸(5-2)收缩带动套设有待加工件(14)的第一顶料杆(5-1)恢复至初始位置，且第二顶料气缸(6-2)伸长带动第二顶料杆(6-1)移动至第二主轴卡头(10-4)位置处，将套设在第二顶料杆(6-1)端部的待加工件(14)夹持在第二主轴卡头(10-4)内，第二顶料气缸(6-2)收缩带动第二顶料杆(6-1)恢复至初始位置；最后XZ轴十字滑台(2)沿X轴方向滑动，直至第二刀具(4)对中卡装在第二主轴卡头(10-4)内的待加工件(14)；
步骤302、第二刀具(4)的加工过程如下：第二刀具(4)对卡装在第二主轴卡头(10-4)内的待加工件(14)进行加工，加工后的成品工件弹出所述第二主轴卡头(10-4)；同时第二顶料气缸(6-2)和第二X轴补偿气缸(6-3)均伸长带动第二顶料杆(6-1)移动至滑动柱(7-5)位置处，滑动柱(7-5)将待加工件(14)推送并套设在第二顶料杆(6-1)上后，第二顶料气缸(6-2)和第二X轴补偿气缸(6-3)均收缩带动套设有待加工件(14)的第二顶料杆(6-1)恢复至初始位置，且第一顶料气缸(5-2)和第一X轴补偿气缸(5-3)均伸长带动第一顶料杆(5-1)移动至第一主轴卡头(9-4)位置处，将套设在第一顶料杆(5-1)端部的待加工件(14)夹持在第一主轴卡头(9-4)内，第一顶料气缸(5-2)和第一X轴补偿气缸(5-3)均收缩带动第一顶料杆(5-1)恢复至初始位置；最后XZ轴十字滑台(2)沿X轴方向滑动；直至第一刀具(3)对中卡装在第一主轴卡头(9-4)内的待加工件(14)；
步骤303、重复步骤301～步骤302，直至完成所有待加工件(14)的加工。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：两个所述主轴卡头均由与卡头拉杆(13)连接的连接段(11-1)和用于夹持待加工件(14)的夹持段(11-2)组成，所述夹持段(11-2)内具有夹持腔(11-3)，所述夹持腔(11-3)内设置有复位弹簧(11-5)，夹持腔(11-3)靠近夹持口的位置处设置有用于固定复位弹簧(11-5)且与复位弹簧(11-5)同步在夹持腔(11-3)内移动的连接柱(11-4)。
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