CN108481198A - 一种四轴立式联动加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种四轴立式联动加工设备，包括机架、移动工作台、立座框架、保护壳和操作控制面板，在立座框架内安装有驱动装置，驱动装置轮通过传动构件连接四个动力机头，四个动力机头固定安装主梁上，主梁通过紧固件安装背板上，背板的下端部连接升降机构；在立座框架上通过链条连接有配重块；移动工作台包括支撑座，X轴移动板、Y轴移动板，驱动移动工作台沿X轴方向移动的X轴驱动机构，驱动移动工作台沿Y轴方向移动的Y轴驱动机构；上述的X轴移动板的上表面的模架固定板上对应四个动力机头位置设有四个模架安装工位，每个模架安装工位上安装有模架。本发明能够同时满足多个工件同时进行加工，结构紧凑合理，具备高强力切削、高刚性、高速以及高精加工、提高工作效率、节能降耗等优点。

Description

一种四轴立式联动加工设备

技术领域

本发明属于机加工设备技术领域，特别是涉及一种四轴立式联动加工设备。

背景技术

立式数控加工设备是现代制造技术中一种常用的加工设备，迄今为止，所有的立式磨削中心都只具有一个磨削主轴，因此其复合磨削的能力较弱。为了对一个工件完成诸如外圆磨削、端面磨削、内圆磨削、锥面插补磨削等工序，现有的立式数控磨削中心往往需要根据工件形状、材料的不同而更换刀具和/或调整工件，从而影响了加工效率。然而随着技术的不断发展，人们希望在一个机床上就能够实现对多个工件同时进行加工，以提高加工速度和降低加工成本；为此本发明提供一种能够同时满足多个工件同时进行加工，结构紧凑合理，具备高强力切削、高刚性、高速以及高精加工的四轴立式联动加工设备。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够同时满足多个工件同时进行加工，结构紧凑合理，具备高强力切削、高刚性、高速以及高精加工、提高工作效率的四轴立式联动加工设备。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种四轴立式联动加工设备，包括机架、安装在机架上表面操作平台上的移动工作台，竖直安装在机架上的立座框架，安装在立座框架上的保护壳和操作控制面板；所述立座框架由左立板、右立板、后立板以及两个立柱围合而成，在立座框架内安装有驱动装置，所述驱动装置包括电机安装板，电机安装板的下端面通过紧固件安装驱动电机，所述驱动电机的输出端安装有主动力轮；所述主动力轮通过传动构件连接四个动力机头，四个动力机头固定安装主梁上，所述主梁通过紧固件安装背板上，在立座框架内所述背板连接电机安装板；所述背板的两侧对称设有滑块，对应滑块位置所述立座框架的立柱上沿竖直方向安装有直线滑轨，所述滑块与直线滑轨配装；所述背板的下端部安装有进给丝杠螺母座，所述进给丝杠螺母座上安装有进给丝杠螺母，所述进给丝杠螺母内配装有进给丝杠，所述进给丝杠垂直向下设置，所述进给丝杠螺母座的下端通过支架连接进给电机；在立座框架内对称安装两组支撑链轮，每组支撑链轮均包括两个成水平方向布置的两个支撑链轮，所述支撑链轮分别通过支撑轴与立座框架连接，在每组支撑链轮上配装有升降链条，所述升降链条的下端连接配重块；

所述移动工作台包括两个沿Y轴方向平行设置的支撑座，X轴移动板、Y轴移动板，驱动移动工作台沿X轴方向移动的X轴驱动机构，驱动移动工作台沿Y轴方向移动的Y轴驱动机构；

所述X轴驱动机构安装X轴移动板的下表面，包括安装在X轴移动板下方的X轴丝杠螺母，所述X轴丝杠螺母与X轴丝杠配合安装，所述X轴移动板的下表面对称设有X轴滑块，所述X轴滑块与X轴直线滑轨配合，所述X轴直线滑轨安装在Y轴移动板的上表面，所述X轴移动板和Y轴移动板之间四周设有挡板；所述X轴丝杠的两端伸出挡板，X轴丝杠的一端连接X轴驱动电机；X轴丝杠的另一端安装手轮；

所述支撑座的下表面固定安装在操作平台上，支撑座的上表面沿Y轴方向设有Y轴直线导轨，所述Y轴移动板的下表面对应Y轴直线导轨位置设有Y轴滑块，所述Y轴滑块与Y轴直线导轨配合；所述Y轴驱动机构包括Y轴丝杠，Y轴丝杠的端部安装有手轮，所述Y轴丝杠上配装有Y轴丝杠螺母，所述Y轴丝杠螺母固定安装在Y轴移动板的下表面；

上述的X轴移动板的上表面固定安装有模架固定板，所述模架固定板的上对应四个动力机头位置设有四个模架安装工位，在每个模架安装工位上设有模架定位杆；所述模架安装工位上固定安装有模架，对应每个模架位置靠近操作者方向所述X轴移动板的上安装手动夹紧机构；在X轴移动板的上表面密封安装有上方开放的防飞溅挡料箱，所述防飞溅挡料箱的底部设有切削液排放管。

本发明还可以采用如下技术措施：

所述手动夹紧机构包括手柄，所述手柄连接旋转臂，所述旋转臂的端部安装旋转轴，对应旋转轴为所述X轴移动板的上表面安装有固定座，所述固定座上设有旋转轴穿装孔，对应模架位置所述固定座上设有偏心台阶孔，所述旋转轴竖直向上依次穿过X轴移动板、模架固定板，在固定座的上表面所述旋转轴上螺装有锁紧螺母，所述锁紧螺母与固定座的上表面之间设有预紧弹簧；在固定座上的偏心台阶孔内安装有偏心轮，所述偏心轮与旋转轴固定连接，所述固定座上对应偏心台阶孔位置设有与偏心台阶孔贯通的导向孔，所述导向孔内穿装有导向杆，在导向杆的端部沿导向杆的轴向方向设有螺纹孔，所述螺纹孔内配装螺装有顶杆，所述顶杆上配装有锁紧螺母，顶杆的外端部与模架的侧面接触。

所述Y轴移动板的上表面对应支撑座位置设有Y轴定位机构，所述Y轴定位机构包括L形定位块，所述L形定位块的上端部固定安装有螺杆，所述螺杆穿过Y轴移动板，在Y轴移动板的上表面所述螺杆上螺装锁紧螺母，所述锁紧螺母上固定设有手柄。

所述机架的操作平台的外缘设有切削液收集盘.

本发明具有的优点和积极效果是：由于本发明采用上述技术方案，能够同时满足多个工件同时进行加工，具备高强力切削、高刚性、高速以及高精加工；提高工作效率，同时本发明采用同一动力源提供动力，保证加工的同步性，保证产品加工的一致性，提高产品的加工质量，同时减少制造成本，缩小了设备的整体体积，使得设备更加紧凑。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是本发明立体结构示意图；

图4是去掉保护壳本发明俯视图；

图5和图6是去掉保护壳本发明立体结构示意图；

图7是去掉立座框架后结构示意图；

图8是驱动装置安装结构示意图；

图9是移动工作台俯视图；

图10是图9中A-A剖视图；

图11是图9中B-B剖视图；

图12是图9中C-C剖视图；

图13和图14是移动工作台立体结构示意图。

图中：1、机架；1-1、操作平台；2、移动工作台；2-1、支撑座；2-01、；2-2、X轴移动板；2-3、Y轴移动板；2-30、Y轴直线导轨；2-31、Y轴滑块；2-32、Y轴直线导轨；2-4、X轴驱动机构；2-40、X轴丝杠螺母；2-41、X轴丝杠；2-42、X轴滑块；2-43、X轴直线滑轨；2-44、X轴驱动电机；2-45、手轮；2-5、Y轴驱动机构；2-50、Y轴丝杠；2-51、Y轴丝杠螺母；2-52、手轮；2-6、模架固定板；2-7、模架安装工位；2-8、模架定位杆；2-9、模架；2-10、手动夹紧机构；2-101、手柄；2-102、旋转臂；2-103、旋转轴；2-104、固定座；2-105、旋转轴穿装孔；2-106、偏心台阶孔；2-107、预紧弹簧；2-108、偏心轮；2-109、导向孔；2-110、导向杆；2-111、螺纹孔；2-112、顶杆；2-113、锁紧螺母；2-114、锁紧螺母；2-11、防飞溅挡料箱；2-12、切削液排放管；3、立座框架；3-1、左立板；3-2、右立板；3-3、后立板；3-4、立柱；4、驱动装置；4-1、电机安装板；4-2、驱动电机；4-3、主动力轮；4-4、动力机头；4-5、主梁；4-6、背板；4-7、滑块；4-8、直线滑轨；4-9、进给丝杠螺母座；4-10、进给丝杠螺母；4-11、进给丝杠；4-12、支架；4-13、进给电机；4-14、支撑链轮；4-15、升降链条；4-16、配重块；4-17、传动构件；4-18、涨紧轮；5、Y轴定位机构；5-1、L形定位块；5-2、螺杆；5-3、锁紧螺母；5-4、手柄；6、切削液收集盘；7、保护壳；8、操作控制面板。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1至图14，一种四轴立式联动加工设备，包括机架1、安装在机架上表面操作平台1-1上的移动工作台2，竖直安装在机架上的立座框架3，安装在立座框架上的保护壳7和操作控制面板8，其中保护壳起到防护的作用，同时保护壳上设有散热窗口，操作控制面板用于输入加工程序、改变加工参数等，属于公知技术，再此不进行赘述；所述立座框架3由左立板3-1、右立板3-2、后立板3-3以及两个立柱3-4围合而成，在立座框架内安装有驱动装置4，所述驱动装置4包括电机安装板4-1，电机安装板的下端面通过紧固件安装驱动电机4-2，所述驱动电机的输出端安装有主动力轮4-3；所述主动力轮通过传动构件4-17连接四个动力机头4-4，四个动力机头垂直向下安装，四个动力机头固定安装主梁4-5上，传动构件可以采用一条齿形带同时驱动四个动力机头；也可以采用两个齿形带，每条齿形带动两个动力机头，为了保证传动构件动力的有效传递，在安装有涨紧轮4-18，所述主梁4-5通过紧固件安装背板4-6上，在立座框架3内所述背板4-6连接电机安装板4-1；所述背板的两侧对称设有滑块4-7，对应滑块位置所述立座框架的立柱上沿竖直方向安装有直线滑轨4-8，所述滑块与直线滑轨配装，保证沿Z轴方向上下移动的稳定性和导向性；所述背板4-6的下端部安装有进给丝杠螺母座4-9，所述进给丝杠螺母座上安装有进给丝杠螺母4-10，所述进给丝杠螺母内配装有进给丝杠4-11，所述进给丝杠垂直向下设置，所述进给丝杠螺母座的下端通过支架4-12连接进给电机4-13，进给丝杠螺母座4-9、进给丝杠螺母、4-10进给丝杠4-11以及进给电机4-13共同构成升降机构；在立座框架内对称安装两组支撑链轮4-14，每组支撑链轮均包括两个成水平方向布置的两个支撑链轮，所述支撑链轮分别通过支撑轴与立座框架连接，在每组支撑链轮上配装有升降链条4-15，所述升降链条的下端连接配重块4-16；

所述移动工作台2包括两个沿Y轴方向平行设置的支撑座2-1，X轴移动板2-2、Y轴移动板2-3，驱动移动工作台沿X轴方向移动的X轴驱动机构2-4，驱动移动工作台沿Y轴方向移动的Y轴驱动机构2-5；

所述X轴驱动机构2-4安装X轴移动板2-2的下表面，包括安装在X轴移动板下方的X轴丝杠螺母2-40，所述X轴丝杠螺母与X轴丝杠2-41配合安装，所述X轴移动板的下表面对称设有X轴滑块2-42，所述X轴滑块与X轴直线滑轨2-43配合，所述X轴直线滑轨2-43安装在Y轴移动板2-3的上表面，所述X轴移动板2-2和Y轴移动板2-3之间四周设有挡板2-5；所述X轴丝杠2-41的两端伸出挡板，X轴丝杠的一端连接X轴驱动电机2-44，在X轴驱动电机带动下实现自动移动的目的；X轴丝杠的另一端安装手轮2-45；当需要手动移动式可以切换手轮实现微调。

所述Y轴驱动机构2-5包括Y轴丝杠2-50，所述Y轴丝杠上配装有Y轴丝杠螺母2-51，Y轴丝杠的端部安装有手轮2-52，所述Y轴丝杠螺母固定安装在Y轴移动板2-3的下表面；所述支撑座2-1的下表面固定安装在操作平台1-1上，支撑座的上表面沿Y轴方向设有Y轴直线导轨2-30，所述Y轴移动板2-3的下表面对应Y轴直线导轨位置设有Y轴滑块2-31，所述Y轴滑块与Y轴直线导轨2-30配合；

上述的X轴移动板2-2的上表面固定安装有模架固定板2-6，所述模架固定板的上对应四个动力机头位置设有四个模架安装工位2-7，在每个模架安装工位上设有模架定位杆2-8；所述模架安装工位上固定安装有模架2-9，对应每个模架位置靠近操作者方向所述X轴移动板的上安装手动夹紧机构2-10；在X轴移动板的上表面密封安装有上方开放的防飞溅挡料箱2-11，所述防飞溅挡料箱的底部设有切削液排放管2-12，这样可以有效的放置切削液的费减，同时还可以集中对切削液进行收集，改善了工作环境，收集的切削液经过处理后，仍可继续重复使用。

本发明还可以采用如下技术措施：

所述手动夹紧机构2-10包括手柄2-101，；所述手柄连接旋转臂2-102，所述旋转臂的端部安装旋转轴2-103，对应旋转轴为所述X轴移动板的上表面安装有固定座2-104，所述固定座上设有旋转轴穿装孔2-105，对应模架位置所述固定座上设有偏心台阶孔2-106，所述旋转轴2-103竖直向上依次穿过X轴移动板2-2、模架固定板2-6，在固定座的上表面所述旋转轴2-103上螺装有锁紧螺母2-114，所述锁紧螺母2-114与固定座2-104的上表面之间设有预紧弹簧2-107；在固定座上的偏心台阶孔内安装有偏心轮2-108，所述偏心轮2-108与旋转轴2-103固定连接，所述固定座上对应偏心台阶孔位置设有与偏心台阶孔贯通的导向孔2-109，所述导向孔内穿装有导向杆2-110，在导向杆的端部沿导向杆的轴向方向设有螺纹孔2-111，所述螺纹孔内配装螺装有顶杆2-112，所述顶杆上配装有锁紧螺母2-113，顶杆的外端部与模架的侧面接触，通过旋转手柄是旋转臂带动旋转轴旋转，旋转时带动偏心轮转动，偏心轮将推动导向杆沿导向孔向着模架方向移动，随着旋转逐渐将顶杆与模架的侧壁顶紧，进而实现了模架的固定装夹，由于被加工工件是固定在模架上的，因此对模架的固定也就是固定了被加工工件，和传统的夹具相比操作简单，使用方便，通用性高等优点。

所述Y轴移动板2-3的上表面对应支撑座位置设有Y轴定位机构5，所述Y轴定位机构包括L形定位块5-1，所述L形定位块的上端部固定安装有螺杆5-2，所述螺杆穿过Y轴移动板2-3，在Y轴移动板2-3的上表面所述螺杆上螺装锁紧螺母5-3，所述锁紧螺母上固定设有手柄5-4,；当需要在Y轴方向定位是，只需旋转手柄，手柄带动锁紧螺母旋转，进而实现连接螺杆的L型定位块上移，L型定位块上移与支撑座2-1上的定位台2-01夹紧配合。

为了进一步放置切削飞溅，所述机架的操作平台的外缘设有切削液收集盘6。

本发明采用上述技术方案，能够同时满足多个工件同时进行加工，具备高强力切削、高刚性、高速以及高精加工；提高工作效率，同时本发明采用同一动力源提供动力，保证加工的同步性，保证产品加工的一致性，提高产品的加工质量，同时减少制造成本，缩小了设备的整体体积，使得设备更加紧凑。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种四轴立式联动加工设备，包括机架、安装在机架上表面操作平台上的移动工作台，竖直安装在机架上的立座框架，安装在立座框架上的保护壳和操作控制面板，所述立座框架由左立板、右立板、后立板以及两个立柱围合而成，在立座框架内安装有驱动装置，所述驱动装置包括电机安装板，电机安装板的下端面通过紧固件安装驱动电机，所述驱动电机的输出端安装有主动力轮；所述主动力轮通过传动构件连接四个动力机头，四个动力机头固定安装主梁上，所述主梁通过紧固件安装背板上，在立座框架内所述背板连接电机安装板；所述背板的两侧对称设有滑块，对应滑块位置所述立座框架的立柱上沿竖直方向安装有直线滑轨，所述滑块与直线滑轨配装；所述背板的下端部安装有进给丝杠螺母座，所述进给丝杠螺母座上安装有进给丝杠螺母，所述进给丝杠螺母内配装有进给丝杠，所述进给丝杠垂直向下设置，所述进给丝杠螺母座的下端通过支架连接进给电机；在立座框架内对称安装两组支撑链轮，每组支撑链轮均包括两个成水平方向布置的两个支撑链轮，所述支撑链轮分别通过支撑轴与立座框架连接，在每组支撑链轮上配装有升降链条，所述升降链条的下端连接配重块；

所述移动工作台包括两个沿Y轴方向平行设置的支撑座，X轴移动板、Y轴移动板，驱动移动工作台沿X轴方向移动的X轴驱动机构，驱动移动工作台沿Y轴方向移动的Y轴驱动机构；

所述X轴驱动机构安装X轴移动板的下表面，包括安装在X轴移动板下方的X轴丝杠螺母，所述X轴丝杠螺母与X轴丝杠配合安装，所述X轴移动板的下表面对称设有X轴滑块，所述X轴滑块与X轴直线滑轨配合，所述X轴直线滑轨安装在Y轴移动板的上表面，所述X轴移动板和Y轴移动板之间四周设有挡板；所述X轴丝杠的两端伸出挡板，X轴丝杠的一端连接X轴驱动电机；X轴丝杠的另一端安装手轮；

所述支撑座的下表面固定安装在操作平台上，支撑座的上表面沿Y轴方向设有Y轴直线导轨，所述Y轴移动板的下表面对应Y轴直线导轨位置设有Y轴滑块，所述Y轴滑块与Y轴直线导轨配合；所述Y轴驱动机构包括Y轴丝杠，Y轴丝杠的端部安装有手轮，所述Y轴丝杠上配装有Y轴丝杠螺母，所述Y轴丝杠螺母固定安装在Y轴移动板的下表面；

上述的X轴移动板的上表面固定安装有模架固定板，所述模架固定板的上对应四个动力机头位置设有四个模架安装工位，在每个模架安装工位上设有模架定位杆；所述模架安装工位上固定安装有模架，对应每个模架位置靠近操作者方向所述X轴移动板的上安装手动夹紧机构。

2.根据权利要求1所述的四轴立式联动加工设备，其特征在于：所述手动夹紧机构包括手柄，所述手柄连接旋转臂，所述旋转臂的端部安装旋转轴，对应旋转轴为所述X轴移动板的上表面安装有固定座，所述固定座上设有旋转轴穿装孔，对应模架位置所述固定座上设有偏心台阶孔，所述旋转轴竖直向上依次穿过X轴移动板、模架固定板，在固定座的上表面所述旋转轴上螺装有锁紧螺母，所述锁紧螺母与固定座的上表面之间设有预紧弹簧；在固定座上的偏心台阶孔内安装有偏心轮，所述偏心轮与旋转轴固定连接，所述固定座上对应偏心台阶孔位置设有与偏心台阶孔贯通的导向孔，所述导向孔内穿装有导向杆，在导向杆的端部沿导向杆的轴向方向设有螺纹孔，所述螺纹孔内配装螺装有顶杆，所述顶杆上配装有锁紧螺母，顶杆的外端部与模架的侧面接触，在X轴移动板的上表面密封安装有上方开放的防飞溅挡料箱，所述防飞溅挡料箱的底部设有切削液排放管。

3.根据权利要求1所述的四轴立式联动加工设备，其特征在于：所述Y轴移动板的上表面对应支撑座位置设有Y轴定位机构，所述Y轴定位机构包括L形定位块，所述L形定位块的上端部固定安装有螺杆，所述螺杆穿过Y轴移动板，在Y轴移动板的上表面所述螺杆上螺装锁紧螺母，所述锁紧螺母上固定设有手柄。

4.根据权利要求1所述的四轴立式联动加工设备，其特征在于：所述机架的操作平台的外缘设有切削液收集盘。