CN108161459B - 一种多主轴车铣钻复合加工中心 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多主轴车铣钻复合加工中心，包括底座和至少两个相互并列的工作单元，各工作单元包括工件主轴、至少一个刀具主轴或刀具座、安装固定刀具主轴或刀具座的可沿X向移动的X向滑板，还包括可沿Y向移动的Y向滑板和沿Z向移动的Z向滑板，各工件主轴均安装于Z向滑板上，各X向滑板均安装于Y向滑板上。此多主轴车铣钻复合加工中心，多个工件同时安装于多个工件主轴上同时加工，大大提高了生产效率，降低了成本，X向滑板、Y向滑板和Z向滑板用于工件加工进给，每个工作单元上设有多个可安装不同刀具的刀具主轴或刀具座，可一次性装夹工件并进行车铣钻等加工，降低了重复装夹导致的误差，提高了加工精度，此发明用于加工机床领域。

Description

一种多主轴车铣钻复合加工中心

技术领域

本发明涉及加工机床领域，特别是涉及一种多主轴车铣钻复合加工中心。

背景技术

随着国家制造业的发展，数控机床作为机床工业的主流产品，已成为实现制造业现代化的关键设备。随着个性化、模块化及快速变化的市场需求，其对高效、高可靠性、通用性强的数控机床的需求也越来越大。目前市面上的加工中心基本都是单主轴结构，其虽然能够适应多种零件的加工，但对于一些中小零件的大批量加工而言，效率较低，因为同一时间内仅一把刀参与加工，为了解决这个问题，客户就需要采购多台设备来弥补产能的不足，这就无形中增加了场地、人员等成本，经济效益比较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产效率高的多主轴车铣钻复合加工中心。

本发明所采取的技术方案是：

一种多主轴车铣钻复合加工中心，包括底座和至少两个相互并列的工作单元，各工作单元包括工件主轴、至少一个刀具主轴或刀具座、安装固定刀具主轴或刀具座的可沿X向移动的X向滑板，还包括可沿Y向移动的Y向滑板和沿Z向移动的Z向滑板，各工件主轴均安装于Z向滑板上，各X向滑板均安装于Y向滑板上。

进一步作为本发明技术方案的改进，还包括安装固定于底座上的横梁，横梁为龙门结构，Y向滑板安装于横梁上。

进一步作为本发明技术方案的改进，各刀具主轴上均设有从动带轮，工作单元还包括带动刀具主轴转动的电机，电机的输出轴安装有主动带轮，主动带轮与各从动带轮通过皮带传动连接。

进一步作为本发明技术方案的改进，还包括用于上下料的送料装置。

进一步作为本发明技术方案的改进，送料装置包括两支撑架和位于两支撑架之间的与两支撑架转动连接的翻转横梁，翻转横梁上固定安装有与各工件主轴对应的翻转座，各翻转座包括关于翻转横梁对称的两卡盘，两卡盘与对应的工件主轴同轴。

进一步作为本发明技术方案的改进，送料装置包括可沿Y向移动的送料滑板、安装于送料滑板上的可沿X向上下移动的升降板和安装于升降板上的与各工件主轴对应的抓手。

进一步作为本发明技术方案的改进，升降板包括顶板、拉杆、若干与顶板铰接的相互平行的连杆和与送料滑板铰接的相互平行的摇杆，拉杆与各连杆和摇杆铰接，拉杆还铰接有气缸和铰接座，气缸的缸体和铰接座分别与送料滑板铰接。

进一步作为本发明技术方案的改进，还包括与各工件主轴对应的尾座和安装固定各尾座的可沿Z向移动的尾座滑板，各尾座上设有与各工件主轴同轴的顶尖。

进一步作为本发明技术方案的改进，各工作单元还包括安装于X向滑板上的用于确定工件位置的接近开关。

进一步作为本发明技术方案的改进，各X向滑板、Y向滑板、Z向滑板上均设有滑块，还包括与各滑块配合的滑轨和控制滑块在滑轨上滑动的丝杆螺母副。

本发明的有益效果：此多主轴车铣钻复合加工中心，包括至少两个相互并列的用于加工的工作单元，多个工件同时安装于多个工件主轴上同时加工，大大提高了生产效率，降低了场地、人员和设备采购成本，X向滑板、Y向滑板和Z向滑板用于工件的加工进给，每个工作单元上设有多个可安装不同刀具的刀具主轴或刀具座，能够对工件进行车、铣、钻等多种加工，可一次性装夹加工工件，降低了重复装夹导致的误差，提高了加工精度。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明第一实施例的结构示意图；

图2是本发明第二实施例的结构示意图；

图3是本发明第一实施例送料装置的结构示意图；

图4是本发明第二实施例送料装置的结构示意图。

具体实施方式

参照图1～图4，本发明为一种多主轴车铣钻复合加工中心，包括底座1和至少两个相互并列的工作单元3，各工作单元3包括用于安装工件的工件主轴31、至少一个用于安装刀具的刀具主轴32或刀具座、安装固定刀具主轴32或刀具座的可沿X向移动的X向滑板33，还包括可沿Y向移动的Y向滑板4和沿Z向移动的Z向滑板5，各工件主轴31均安装于Z向滑板5上，各X向滑板33均安装于Y向滑板4上。

此多主轴车铣钻复合加工中心，能够同时加工多个工件，多个工件同时安装于多个工件主轴31上进行加工，相当于多台机床同时加工多个工件，即本加工中心可代替多台机床，大大提高了生产效率，减小了设备的占用面积，降低了场地、人员和设备采购成本。工作单元3和工件主轴31的数量根据实际需要设定，优选的，工作单元3和工件主轴31的数量为3个，数量太多，增加设备体积和制造成本。

每个工作单元3上可安装多个不同的刀具，刀具主轴32可旋转，用于安装钻头或铣刀等旋转类刀具，而需要安装车刀等其他刀具时，则把刀具主轴32拆下并更换成刀具座，即可安装车刀或其他刀具。工作单元3可对工件进行车、铣、钻等多种加工，便于一次性装夹加工工件，从而降低了重复装夹带来的误差，提高了加工精度。优选的，每个工作单元3上的刀具主轴32的数量为3个。

X向滑板33、Y向滑板4和Z向滑板5分别用于工件在X向、Y向和Z向上的加工进给，其中，多个工件的加工共用Y向滑板4和Z向滑板5，而每个工作单元3均设有一个X向滑板33，即工件在X向上的进给由相应的X向滑板33分别控制，从而保证了工件的加工精度。

作为本发明优选的实施方式，还包括安装固定于底座1上的横梁2，横梁2为龙门结构，Y向滑板4安装于横梁2上。采用龙门结构，与传统的比较小型的机床的单悬臂支撑结构相比，承受负载大，结构更加稳定。

作为本发明优选的实施方式，各刀具主轴32上设有从动带轮321，工作单元3还包括带动刀具主轴32转动的电机34，电机34的输出轴安装有主动带轮341，主动带轮341与从动带轮321通过皮带传动连接。通过电机34和皮带传动带动刀具主轴32的旋转从而完成加工。

作为本发明优选的实施方式，还包括送料装置6，送料装置6用于自动上下料，对于设有尾座7和没有尾座7的两种情况，送料装置6的结构有所不同。

作为本发明优选的实施方式，对于没有尾座7的情况，如图1和图3所示，送料装置6包括两支撑架61和位于两支撑架61之间的与两支撑架61转动连接的翻转横梁62，翻转横梁62上固定安装有与各工件主轴31对应的翻转座63，各翻转座63包括关于翻转横梁62对称的两卡盘64，两卡盘64与对应的工件主轴31同轴。

翻转横梁62带动翻转座63翻转180°从而实现工件的自动上下料，翻转座63上靠近工件主轴31的位于内侧的卡盘64用于下料，位于外侧的卡盘64用于上料。外侧的卡盘64装夹有待加工的工件，工件加工完成后，Z向滑板5向前移动，内侧的卡盘64夹紧完成加工的工件，然后翻转横梁62翻转180°，使得完成加工的工件翻转到外侧以及待加工的工件翻转到内侧，然后工件主轴31夹紧待加工的工件同时完成加工的工件卸掉，从而实现同时上料和下料，大大提高了生产效率。

作为本发明优选的实施方式，对于设有尾座7的情况，如图2和图4所示，送料装置6包括可沿Y向移动的送料滑板65、安装于送料滑板65上的可沿X向上下移动的升降板66和安装于升降板66上的与各工件主轴31对应的抓手67。

抓手67夹紧工件，送料滑板65沿Y向移动以及升降板66沿X向上下移动，从而实现工件的上下料。通过气缸控制抓手67的夹紧和松开。

具体的，升降板66包括顶板661、拉杆664、若干与顶板661铰接的相互平行的连杆662和与送料滑板65铰接的相互平行的摇杆663，拉杆664与各连杆662和摇杆663铰接，拉杆664还铰接有气缸665和铰接座666，气缸665的缸体和铰接座666分别与送料滑板65铰接。

气缸665带动拉杆664移动，拉杆664带动摇杆663和连杆662转动，从而带动顶板661的升降。多个连杆662相互平行以及多个摇杆663相互平行的设置使得顶板661和拉杆664平行于送料滑板65，保证了上下料时所有工件位于同一水平面上，从而保证了上下料的可靠。通过连杆机构实现升降板66的升降并保证了上下料的可靠，结构简单。

还包括与各工件主轴31对应的尾座7和安装固定各尾座7的可沿Z向移动的尾座滑板8，各尾座7上设有与各工件主轴31同轴的顶尖71。

作为本发明优选的实施方式，各工作单元3还包括安装于X向滑板33上的用于确定工件位置的接近开关。通过接近开关找出工件的特定位置，然后对工件进行加工，保证工件形位公差精度。

作为本发明优选的实施方式，各X向滑板33、Y向滑板4、Z向滑板5上均设有滑块，还包括与各滑块配合的滑轨和控制滑块在滑轨上滑动的丝杆螺母副。各螺母安装在X向滑板33、Y向滑板4、Z向滑板5上，通过电机控制丝杆转动，由此带动螺母和X向滑板33、Y向滑板4、Z向滑板5移动。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (4)

1.一种多主轴车铣钻复合加工中心，其特征在于：包括底座（1）和至少两个相互并列的工作单元（3），各所述工作单元（3）包括工件主轴（31）、至少一个用于安装刀具的刀具主轴（32）或刀具座、安装固定所述刀具主轴（32）或刀具座的可沿X向移动的X向滑板（33），还包括可沿Y向移动的Y向滑板（4）和沿Z向移动的Z向滑板（5），各所述工件主轴（31）均安装于所述Z向滑板（5）上，各所述X向滑板（33）均安装于所述Y向滑板（4）上；还包括安装固定于所述底座（1）上的横梁（2），所述横梁（2）为龙门结构，所述Y向滑板（4）安装于所述横梁（2）上；还包括用于上下料的送料装置（6）；所述送料装置（6）包括可沿Y向移动的送料滑板（65）、安装于所述送料滑板（65）上的可沿X向上下移动的升降板（66）和安装于所述升降板（66）上的与各所述工件主轴（31）对应的抓手（67）；所述升降板（66）包括顶板（661）、拉杆（664）、若干与所述顶板（661）铰接的相互平行的连杆（662）和与所述送料滑板（65）铰接的相互平行的摇杆（663），所述拉杆（664）与各所述连杆（662）和摇杆（663）铰接，所述拉杆（664）还铰接有气缸（665）和铰接座（666），所述气缸（665）的缸体和铰接座（666）分别与所述送料滑板（65）铰接；还包括与各所述工件主轴（31）对应的尾座（7）和安装固定各所述尾座（7）的可沿Z向移动的尾座滑板（8），各所述尾座（7）上设有与各所述工件主轴（31）同轴的顶尖（71）。

2.根据权利要求1所述的多主轴车铣钻复合加工中心，其特征在于：各所述刀具主轴（32）上均设有从动带轮（321），所述工作单元（3）还包括带动所述刀具主轴（32）转动的电机（34），所述电机（34）的输出轴安装有主动带轮（341），所述主动带轮（341）与各所述从动带轮（321）通过皮带传动连接。

3.根据权利要求1所述的多主轴车铣钻复合加工中心，其特征在于：各所述工作单元（3）还包括安装于所述X向滑板（33）上的用于确定工件位置的接近开关。

4.根据权利要求1所述的多主轴车铣钻复合加工中心，其特征在于：各所述X向滑板（33）、Y向滑板（4）、Z向滑板（5）上均设有滑块，还包括与各所述滑块配合的滑轨和控制所述滑块在所述滑轨上滑动的丝杆螺母副。