CN108620959B - 双面刀头自动加工车床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双面刀头自动加工车床，涉及机床领域，包括机架，所述机架上设置有主轴和副轴，所述主轴沿Z轴方向移动于机架，所述机架设有相分离且独立设置的前刀台和后刀台，所述前刀台和后刀台均沿垂直于Z轴并相互垂直的X轴和Y轴的两个方向移动于机架。所述副轴沿X轴和Z轴方向移动于机架，所述机架设有对应于副轴且沿Y轴方向移动于机架的背面刀台。本发明提供了在一次加工过程中可由前刀台和后刀台同时对工件进行加工，提升了加工效率的一种双面刀头自动加工车床。

Description

双面刀头自动加工车床

技术领域

本发明涉及机床领域，特别涉及一种双面刀头自动加工车床。

背景技术

普通的车床在对零件加工时，单次一般只能使用一把刀具进行加工，但是随着三维设计的普及，高新技术的研发，工件的复杂程度也越来越高，如果每次的加工过程中只能利用一把刀具进行加工，为了成型各个不同的特征或者提升零件表面的精度，都会需要往复多次操作，所以会大大延长每个零件的加工时间，降低生产效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种双面刀头自动加工车床，在一次加工过程中可由前刀台和后刀台同时对工件进行加工，提升了加工效率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种双面刀头自动加工车床，包括机架，所述机架上设置有主轴和副轴，所述主轴沿Z轴方向移动于机架，所述机架设有相分离且独立设置的前刀台和后刀台，所述前刀台和后刀台均沿垂直于Z轴并相互垂直的X轴和Y轴的两个方向移动于机架。

通过采用上述技术方案，两个独立设置的前刀台和后刀台在工作时可同时对工件进行加工，则由前刀台先对工件进行粗车，再由后刀台紧接着对工件进行精车，如此就能在工件的一次运动行程之后就完成工件的粗加工和精加工，两种加工方式同步进行，大大提升了加工的效率，缩短了零件加工的时长。

本发明进一步设置为：所述副轴沿X轴和Z轴方向移动于机架，所述机架设有对应于副轴且沿Y轴方向移动于机架的背面刀台。

通过采用上述技术方案，结合副轴和背面刀台的三轴运动，则能实现更多的加工功能，在主轴处完成加工后，直接再由副轴对工件进行夹持，并由背面刀台对工件进行加工，从而完成工件的两端加工，实现更高附加值的零件加工。

本发明进一步设置为：所述前刀台和后刀台均安装有至少一个横向动力头，所述横向动力头轴向与X轴或Z轴方向平行。

通过采用上述技术方案，利用两个方向的动力头，能够对工件完成其侧壁和端面的打孔，扩大了加工范围，并且结合多个横向动力头能够更快地完成更复杂的零件，并能根据实际加工的需求来改变横向动力头的功能。

本发明进一步设置为：所述背面刀台设置有背面动力头，所述背面动力头轴向与X轴或Z轴方向平行。

通过采用上述技术方案，零件在被副轴夹持时，可依靠背面动力头对工件的侧壁或端面进行加工，增加了工件加工的多样性，也可根据实际加工的需求对背面动力头进行更换。

本发明进一步设置为：所述后刀台沿Z轴方向移动于机架。

通过采用上述技术方案，后刀台的Z轴运动能够带着后刀台上的刀具朝向工件进行移动，从而利用动力头或刀具对工件的端面进行钻孔，并能在端面成型偏心孔，扩大了加工的范围，提升了加工的效率。

本发明进一步设置为：所述前刀台和后刀台均包括多把轴向与X轴方向呈平行的横向刀具，所述后刀台还包括有多把轴向与Z轴方向呈平行的纵向刀具。

通过采用上述技术方案，利用横向刀具和纵向刀具能够对工件表面进行充分的加工，并可根据不同的加工需求使用不同的横向刀具或纵向刀具，可完成径向切削也可完成端面沟槽的成型。

本发明进一步设置为：所述横向刀具和纵向刀具选用内径车刀、外径车刀或钻头中的其中一种。

通过采用上述技术方案，利用不同种类的刀具，能够对工件的外径进行加工，也能对工件的内径进行加工，同时还能对工件的端面或侧壁进行钻孔加工，从而能够完成更多不同功能的加工。

本发明进一步设置为：所述机架位于前刀台和后刀台之间设置有导套。

通过采用上述技术方案，利用导套能够对长轴类工件起到支撑作用，从而可提升加工过程中的工件稳定性，避免在主轴带动工件旋转时造成工件端部的摆动，进而也就能提升工件的加工精度。

本发明进一步设置为：所述背面刀台包括分别平行于X轴和Z轴的背面刀具。

通过采用上述技术方案，利用两个方向的背面刀具能够对工件的端面和外壁都能起到加工效果，扩大了其加工的范围。

本发明进一步设置为：所述背面刀具选用内径车刀、外径车刀或钻头中的其中一种。

通过采用上述技术方案，利用不同种类的刀具，能够对工件的外径进行加工，也能对工件的内径进行加工，同时还能对工件的端面或侧壁进行钻孔加工，从而能够完成更多不同功能的加工。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

其一：结合均独立设置的前刀台、后刀台和背面刀台，能够实现三个刀台的同时加工，进而利用不同的刀具或者动力头可对工件实现不同功能的加工，在工件所移动的一次行程中，可利用不同的刀台同步对工件进行不同功能的加工，提升了加工的效率；

其二：结合前刀台和后刀台上的横向动力头、横向刀具和纵向刀具，在前刀台和后刀台的移动过程中能够对工件进行更丰富的加工，并可提升加工效率；

其三：利用导套可对长轴工件起到稳定的支撑作用，同时依靠三系统单独控制的三个刀台能够实现更多的加工功能，并可在加工过程中对非工作状态的的刀具进行更换，提升了刀具更换的效率。

附图说明

图1是本实施例的俯视图；

图2是本实施例主要用于体现前刀台的结构示意图；

图3是本实施例主要用于体现后刀台的结构示意图；

图4是本实施例主要用于体现背面刀台的结构示意图。

附图标记：1、机架；2、主轴；21、主轴滑轨；22、主轴滑块；23、主轴丝杠；24、主轴伺服电机；3、副轴；31、副轴纵向导轨；32、副轴纵向丝杠；33、副轴纵向滑台；34、副轴横向滑轨；35、副轴横向丝杠；36、副轴横向滑台；4、前刀台；41、前刀台横向滑轨；42、前刀台横向丝杠；43、前刀台横向滑台；44、前刀台横向支架；45、前刀台竖向滑轨；46、前刀台竖向丝杠；47、前刀台竖向滑台；5、后刀台；51、后刀台纵向滑轨；52、后刀台纵向丝杠；53、后刀台纵向滑台；54、后刀台横向滑轨；55、后刀台横向丝杠；56、后刀台横向滑块；57、后刀台竖向支架58、后刀台竖向滑轨；59、后刀台竖向丝杠；50、后刀台竖向滑台；6、背面刀台；61、背面纵向支架；62、背面纵向导轨；63、背面纵向丝杠；64、背面纵向滑台；7、横向动力头；8、背面动力头；9、横向刀具；10、纵向刀具；11、导套；12、安装块；13、纵向动力头；14、背面刀具。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种双面刀头自动加工车床，参照图1所示，包括机架1，机架1上设置有用于夹持待加工零件且轴向相平行的主轴2和副轴3，在机架1靠近主轴2的位置设置有分别独立控制的前刀台4和后刀台5，在机架1靠近副轴3的位置设置有独立控制的背面刀台6，依靠前刀台4和后刀台5对夹持于主轴2内的工件进行同步加工，依靠背面刀台6对夹持于副轴3内的工件进行加工，从而提升零件加工的效率，缩短加工的时间，也可适应更复杂零件的加工要求。

在机架1的上端面固定安装有两条相平行的主轴滑轨21，并定义为主轴滑轨21的长度方向为Z轴方向，在两条主轴滑轨21上架设且滑动连接有一个主轴滑块22，在两条主轴滑轨21之间设置有一根转动连接于机架1且轴向与主轴滑轨21呈平行的主轴丝杠23，主轴丝杠23上螺纹连接的丝杠螺母固定连接于主轴滑块22，主轴丝杠23由主轴伺服电机24驱动旋转。主轴2固定安装于主轴滑块22，从而在主轴丝杠23的转动作用下，主轴滑块22带动主轴2沿主轴滑轨21的长度方向移动。

结合图1和图2所示，前刀台4呈竖排设置，为了能够使用不同的刀具对工件进行不同功能的加工，前刀台4可沿X轴和Y轴两个方向移动于机架1。前刀台4包括两条垂直于主轴滑轨21的前刀台横向滑轨41，则前刀台横向滑轨41平行于X轴方向。在两条前刀台横向滑轨41之间设置有一根前刀台横向丝杠42，前刀台横向丝杠42转动连接于机架1，前刀台横向丝杠42上的丝杠螺母固定连接有一个前刀台横向滑台43，前刀台横向滑台43上固定安装有一个前刀台横向支架44，前刀台横向支架44上固定安装有两条均呈竖直设置的前刀台竖向滑轨45，两条前刀台竖向滑轨45之间设置有一根转动连接于前刀台横向滑台43的前刀台竖向丝杠46，前刀台竖向丝杠46上的丝杠螺母固定连接有前刀台竖向滑台47，前刀台竖向滑台47滑动连接于前刀台竖向滑轨45。在前刀台竖向滑台47上沿竖直方向依次安装有多把横向刀具9，横向刀具9的长度方向与X轴方向平行，横向刀具9可根据实际生产要求来选用内径车刀、外径车刀、铣刀或钻头。为了拓宽加工范围，在前刀台竖向滑台47上安装有横向动力头7，该横向动力头7的中心轴向与X轴方向呈平行。从而在对工件进行加工时可利用不同的横向刀具9和横向动力头7进行切削或钻孔。

参照图1和图3所示，后刀台5也呈竖排设置，并将后刀台5设置于机架1位于前刀台4相对的一侧，为了在加工时能够实现前、后刀台4,5的同步运作，后刀台5可沿X轴、Y轴和Z轴三个方向移动于机架1。后刀台5包括两条平行主轴滑轨21的后刀台纵向滑轨51，在两条后刀台纵向滑轨51之间设置有一根后刀台纵向丝杠52，后刀台纵向丝杠52转动连接于机架1，在后刀台纵向丝杠52的丝杠螺母上固定连接有后刀台纵向滑台53，后刀台纵向滑台53架设且滑移连接于后刀台纵向滑轨51。在后刀台纵向滑台53上固定有两条与X轴方向呈平行的后刀台横向滑轨54，在两条后刀台横向滑轨54之间设置有一根转动连接于后刀台纵向滑台53的后刀台横向丝杠55，后刀台横向丝杠55上的丝杠螺母固定连接有后刀台横向滑块56，后刀台横向滑块56滑移连接于后刀台横向滑轨54，后刀台横向滑块56上固定安装有后刀台竖向支架57，在后刀台竖向支架57上固定连接有两条呈平行的后刀台竖向滑轨58，在两条后刀台竖向滑轨58之间设置有一根转动连接于后刀台横向滑块56的后刀台竖向丝杠59，在后刀台竖向丝杠59的丝杠螺母上固定连接有后刀台竖向滑台50，后刀台竖向滑台50滑移连接于后刀台竖向滑轨58，后刀台竖向滑台50靠近底部的位置固定有呈竖向排列的多把横向刀具9，在后刀台竖向滑台50靠近上端的位置固定有多个横向动力头7，横向动力头7的中心轴向与X轴方向呈平行。在后刀台竖向滑台50位于横向刀具9的上方固定安装有一块L形的安装块12，在安装块12朝向主轴2一端面固定安装有中心轴向与Z轴方向呈平行的纵向动力头13和纵向刀具10，纵向刀具10可根据实际生产要求来选用内径车刀、外径车刀铣刀或钻头，纵向动力头13可根据实际需求进行选型。同时为了拓宽加工的范围，在安装块12背离主轴2的一端面也固定安装有纵向动力头13，进而在加工过程中还可利用后刀台上的纵向动力头13对夹持于副轴3上的工件进行进一步的加工。

参照图1所示，为了提升加工的范围，机架1上固定安装有两条与Z轴方向呈平行的副轴纵向导轨31，在两条副轴纵向导轨31之间设置有一根转动连接于机架1的副轴纵向丝杠32，在副轴纵向丝杠32的丝杠螺母上固定安装有副轴纵向滑台33，副轴纵向滑台33滑移连接于副轴纵向导轨31。副轴纵向滑台33上固定安装有两条与X轴方向呈平行的副轴横向滑轨34，两条副轴横向滑轨34之间设置有一根转动连接于副轴纵向滑台33的副轴横向丝杠35，副轴横向丝杠35的丝杠螺母上固定安装有副轴横向滑台36，副轴横向滑台36滑移连接于副轴横向滑轨34，副轴3固定安装于副轴横向滑台36上，从而实现了副轴3沿X轴和Y轴两个方向的运动。

为了适应副轴3的加工，参照图1和图4所示，背面刀台6可沿Y轴方向滑移连接于机架1，在机架1上固定安装有一块呈竖直设置的背面纵向支架61，在背面纵向支架61上固定安装有一条呈竖直的背面纵向导轨62，在背面纵向支架61上转动连接有一根背面纵向丝杠63，背面纵向丝杠63的丝杠螺母上固定安装有背面纵向滑台64，背面纵向滑台64滑移连接于背面纵向导轨62，在背面纵向滑台64上安装有朝向副轴3设置且分别与X轴和Z轴方向呈平行的背面动力头8，同时，背面纵向滑台64上还安装有分别平行于X轴和Z轴的背面刀具14，背面刀具14可根据实际生产要求来选用内径车刀、外径车刀、铣刀或钻头。

参照图1所示，为了适应长轴类工件的加工，在机架1位于前刀台4和后刀台5之间设置有一个导套11，导套11采用津上的车床导套，可对轴类工件起到扶持稳定的效果，进而提升工件加工的质量。

本发明的工作原理是：待加工的零件夹持于主轴2内，零件伸出于导套11至前刀台4和后刀台5处，根据实际加工要求使用前刀台4和后刀台5上的刀具或者动力头对零件进行加工，因为前刀台4和后刀台5分开独立控制，在加工过程中，前刀台4和后刀台5能够同步对工件进行加工，例如利用前刀台4上的刀具对零件进行粗切削，同时后刀台5紧随着也沿Z轴方向移动，依靠后刀台5上的刀具对零件上刚粗加工完成的部分进行精加工，从而减少了刀台的运动次数，提升了加工的效率；也还能利用前刀台4对零件进行切削加工，同时利用后刀台5上的横向动力头7或纵向动力头13对零件进行打孔。零件在主轴2上加工完成后，利用副轴3对零件进行夹持，并依靠背面刀台6上的横向、纵向刀具以及横向、纵向动力头对工件进行另一端面的加工。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (5)

1.一种双面刀头自动加工车床，包括机架（1），所述机架（1）上设置有主轴（2）和副轴（3），所述主轴（2）沿Z轴方向移动于机架（1），其特征是：所述机架（1）设有相分离且独立设置的前刀台（4）和后刀台（5），所述前刀台（4）和后刀台（5）均沿垂直于Z轴并相互垂直的X轴和Y轴的两个方向移动于机架（1）；所述后刀台（5）沿Z轴方向移动于机架（1）；所述前刀台（4）和后刀台（5）均包括多把轴向与X轴方向呈平行的横向刀具（9），所述后刀台（5）还包括有多把轴向与Z轴方向呈平行的纵向刀具（10），前刀台（4）和后刀台（5）对夹持于主轴（2）内的工件进行同步加工；

所述后刀台（5）设置于机架（1）位于前刀台（4）相对的一侧，后刀台（5）包括两条平行Z轴的后刀台纵向滑轨（51），于两条所述后刀台纵向滑轨（51）之间设置有后刀台纵向丝杠（52），所述后刀台纵向丝杠（52）转动连接于机架（1），后刀台纵向丝杠（52）的丝杠螺母固定连接有后刀台纵向滑台（53），后刀台纵向滑台（53）架设且滑移连接于后刀台纵向滑轨（51）；

所述后刀台纵向滑台（53）上固定有两条与X轴方向呈平行的后刀台横向滑轨（54），两条后刀台横向滑轨（54）之间设置有转动连接于后刀台纵向滑台（53）的后刀台横向丝杠（55），后刀台横向丝杠（55）上的丝杠螺母固定连接有后刀台横向滑块（56），后刀台横向滑块（56）滑移连接于后刀台横向滑轨（54），后刀台横向滑块（56）上固定安装有后刀台竖向支架（57），在后刀台竖向支架（57）上固定连接有两条呈平行的后刀台竖向滑轨（58），两条后刀台竖向滑轨（58）之间设置有转动连接于后刀台横向滑块（56）的后刀台竖向丝杠（59），后刀台竖向丝杠（59）的丝杠螺母上固定连接有后刀台竖向滑台（50），后刀台竖向滑台（50）滑移连接于后刀台竖向滑轨（58），后刀台竖向滑台（50）靠近底部的位置固定有呈竖向排列的多把横向刀具（9），所述后刀台竖向滑台（50）靠近上端的位置固定有多个横向动力头（7），横向动力头（7）的中心轴向与X轴方向呈平行；

所述后刀台竖向滑台（50）位于横向刀具（9）的上方固定安装有一块L形的安装块（12），所述安装块（12）朝向主轴（2）一端面固定安装有中心轴向与Z轴方向呈平行的纵向动力头（13）和纵向刀具（10），安装块（12）背离主轴（2）的一端面也固定安装有纵向动力头（13）；

所述副轴（3）沿X轴和Z轴方向移动于机架（1），所述机架（1）设有对应于副轴（3）且沿Y轴方向移动于机架（1）的背面刀台（6），所述背面刀台（6）包括固定连接于机架（1）的呈竖直设置的背面纵向支架（61），背面纵向支架（61）上固定安装有一条呈竖直的背面纵向导轨（62），背面纵向支架（61）转动连接有背面纵向丝杠（63），背面纵向丝杠（63）的丝杠螺母上固定安装有背面纵向滑台（64），背面纵向滑台（64）滑移连接于背面纵向导轨（62），背面纵向滑台（64）上安装有朝向副轴（3）设置且分别与X轴和Z轴方向呈平行的背面动力头（8），背面纵向滑台（64）上还安装有分别平行于X轴和Z轴的背面刀具（14）。

2.根据权利要求1所述的双面刀头自动加工车床，其特征是：所述前刀台（4）安装有至少一个横向动力头（7），所述横向动力头（7）轴向与X轴或Z轴方向平行。

3.根据权利要求1所述的双面刀头自动加工车床，其特征是：所述横向刀具（9）和纵向刀具（10）选用内径车刀、外径车刀或钻头中的其中一种。

4.根据权利要求1所述的双面刀头自动加工车床，其特征是：所述机架（1）位于前刀台（4）和后刀台（5）之间设置有导套（11）。

5.根据权利要求1所述的双面刀头自动加工车床，其特征是：所述背面刀具（14）选用内径车刀、外径车刀或钻头中的其中一种。