CN108723393A - 一种多轴集成轴车削单元 - Google Patents

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周庆成
王高
金平
臧笔锋
刘进步
李鑫
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B3/00—General-purpose turning-machines or devices, e.g. centre lathes with feed rod and lead screw; Sets of turning-machines
    • B23B3/30—Turning-machines with two or more working-spindles, e.g. in fixed arrangement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23B5/00—Turning-machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor
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Abstract

本发明涉及一种多轴集成轴车削单元，属于数控车床设备领域。包括床身、左立柱、右立柱、排屑机、电器柜和操作箱，所述左立柱、右立柱分别固定在床身上方，排屑机位于床身底部由右侧排出，电器柜位于床身立柱后侧，操作箱位于床身前方中部，所述右立柱上设有装夹待加工轴的主轴部件和可X轴、Z轴移动双面车削刀具，左立柱上设有装夹待加工轴的主轴总成、尾座和可X轴、Z轴移动的多功能车削的旋转刀塔；本发明通过多个工作轴集成，实现一次装夹或者第二次装夹均为前道工序加工过的位置夹持，能保证装夹精度不受影响，高效、高精度的完成多工序轴加工，实现了轴加工智能化、模块化，可以为企业提高工作效率和节约成本。

Description

一种多轴集成轴车削单元
技术领域
本发明涉及数控车床设备领域，尤其涉及一种多轴集成轴车削单元。
背景技术
对于轴类零件的加工中，涉及的工序繁多，多次装夹基准不一致，如车端面、外圆、锥面、螺纹，钻孔、攻牙等等，通常一种机床只能对轴的一个工序或几个工序实现一次性加工，而一个轴从毛坯到成品可能需要经过多种机床的配合才能完成。从而轴加工的所需装夹次数多，精度低，工作效率低下，且所需加工设备多，设备分散不集中占地空间大，生产过程管理复杂，也不利于自动化搭载。
发明内容
针对现有技术中缺陷与不足的问题，本发明提出了一种多轴集成轴车削单元，通过多个工作轴集成，实现一次装夹或者第二次装夹均为前道工序加工过的位置夹持，能保证装夹精度不受影响，高效、高精度的完成多工序轴加工，实现了轴加工智能化、模块化，可以为企业提高工作效率和节约成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种多轴集成轴车削单元，包括床身、左立柱、右立柱、排屑机、电器柜和操作箱，所述左立柱、右立柱分别固定在床身上方，排屑机位于床身底部由右侧排出，电器柜位于床身立柱后侧，操作箱位于床身前方中部；
所述右立柱中部设有主轴部件，主轴部件与立柱背面的伺服电机驱动相连，右立柱上关于主轴部件对称设有左、右两组滑鞍、Z轴驱动，所述滑鞍包括鞍座、X轴驱动、刀架滑座和刀架板，鞍座上设有滑块和X轴线轨，滑块安装在右立柱的Z轴线轨上，刀架滑座安装在X轴线轨上，刀架板固定在刀架滑座上，X轴驱动固定在鞍座顶部，通过丝杆与刀架滑座相连，所述Z轴驱动通过丝杆与鞍座的滑块相连；
所述左立柱上设有主轴总成、尾座、床鞍和Z轴驱动，主轴总成固定在左立柱的左侧下方，与立柱背面的伺服电机驱动相连，尾座对应主轴总成安装在左立柱的下方线轨上，尾座下面连接有油缸，所述床鞍设有鞍座，鞍座通过下方的滑槽安装在左立柱的Z轴线轨上，Z轴驱动固定在左立柱的上方左侧，通过丝杆与鞍座相连，所述鞍座上设有X轴滑轨和X轴驱动，X轴滑轨上安装有滑座，滑座上安装有刀塔，X轴驱动通过丝杆与滑座相连。
进一步的，所述主轴部件包括箱体，箱体内设有主轴和内藏式油缸，主轴两端设有内藏筒夹，内藏筒夹和内藏式油缸相连，主轴上还设有带轮，带轮通过皮带与伺服电机的同步带轮相连。
进一步的，所述主轴总成包括主轴箱，主轴箱内安装有主轴，主轴箱上方设有编码器，主轴右端设有卡盘，左端设有回转油缸，主轴上还设有带轮和传送带轮，带轮通过皮带与编码器相连，传送带轮通过传送带与伺服电机相连。
进一步的，所述床身上设有床罩，床罩上设有拉门。
进一步的，所述X轴驱动、Z轴驱动采用减速电机。
本发明具有如下有益效果：本发明采用多轴集成，可以减少待加工轴的装夹次数，提高工件的加工精度和工作效率；机床整体采用一体立式布置，多个轴采用不同组合的分布，有利于排屑；且左、右立柱总成共用一套操作系统不同通道，实现对轴加工的多工序集成，不同轴群可以做不同或相同的加工，各轴群之间互相不干涉，且可以实现灵活对换，占用空间小，降低了设备成本，方便了轴类零件的车削加工一次性完成，简化了生产过程管理，大大提高了工作效率和为企业节约了成本。
附图说明
图1为本发明去除床罩结构示意图；
图2为右立柱结构示意图；
图3为左立柱结构示意图；
图4为本发明整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。
如图所示：一种多轴集成轴车削单元，包括床身1、左立柱2、右立柱3、排屑机4、电器柜5和操作箱6，所述左立柱2、右立柱3分别固定在床身1上方，排屑机4位于床身1底部由右侧排出，电器柜5位于床身1立柱后侧，操作箱6位于床身1前方中部；
所述右立柱3中部设有主轴部件21，主轴部件21与立柱背面的伺服电机驱动相连，右立柱3上关于主轴部件21对称设有左、右两组滑鞍22、Z轴驱动23，所述滑鞍22包括鞍座221、X轴驱动222、刀架滑座223和刀架板224，鞍座221上设有滑块102和X轴线轨111，滑块安装在右立柱3的Z轴线轨101上，刀架滑座223安装在X轴线轨111上，刀架板224固定在刀架滑座223上，X轴驱动222固定在鞍座221顶部，通过丝杆与刀架滑座223相连，所述Z轴驱动23通过丝杆与鞍座221的滑块102相连；
所述左立柱2上设有主轴总成32、尾座33、床鞍31和Z轴驱动34，主轴总成32固定在左立柱2的左侧下方，与立柱背面的伺服电机51驱动相连，尾座33对应主轴总成32安装在左立柱2的下方线轨131上，尾座33下面连接有油缸，通过油缸的拉杆伸缩带动尾座33移动，所述床鞍31设有鞍座311，鞍座311通过下方的滑槽安装在左立柱2的Z轴线轨121上，Z轴驱动34固定在左立柱2的上方左侧，通过丝杆与鞍座311相连，所述鞍座311上设有X轴滑轨315和X轴驱动314，X轴滑轨315上安装有滑座313，滑座313上安装有刀塔312，X轴驱动314通过丝杆与滑座313相连。
具体的，待加工轴安装在右立柱3的主轴部件21两端的内藏筒夹上，通过内藏式油缸控制内藏筒夹夹紧，其待加工轴两端可以同时加工。左、右Z轴驱动23通过丝杆传动到滑鞍22鞍座221的滑块102，滑块102从而带动滑鞍22在右立柱12的Z轴线轨101上实现Z轴方向进给，X轴驱动222再通过丝杆传动，带动刀架滑座223在X轴线轨111上移动，从而使安装在刀架板224上的刀具沿X轴方向进给，由右立柱3背面的伺服电机驱动，通过同步带传动带动主轴旋转，从而实现对待加工轴的双端面车削加工。
将待加工轴安装在左立柱2的主轴总成32的卡盘323上，卡盘323通过回转油缸326驱动夹紧，尾座33通过其下面连接的油缸驱动在线轨131上移动，由尾座顶尖将待加工轴夹紧固定住。Z轴驱动34通过丝杆驱动鞍座311带动床鞍31在Z轴线轨121实现Z轴方向进给，X轴驱动314通过丝杆传动使滑座313沿X轴滑轨315上下移动，从而带动刀塔312实现X轴方向进给。其中刀塔312上可以最多安装八种刀具，根据加工需要通过刀塔312旋转进行刀具之间的切换。其中主轴总成32包括主轴箱321，主轴箱321内安装有主轴，主轴箱321上方设有编码器322，主轴上还设有带轮324和传送带轮325，带轮324通过皮带与编码器322相连，通过编码器可反馈主轴的实际转速。传送带轮325通过传送带与伺服电机51相连。通过伺服电机51驱动主轴旋转，由刀塔312上的刀具对待加工轴进行各种车削加工。
本发明床身1上设有床罩41，床罩41上设有拉门42，对轴车削加工起到安全防护作用。
本发明采用多轴集成在一台机床上，其中右立柱上的多轴可实现对工件两端的加工，左立柱上的多轴可实现对工件中间部分的加工，其可以加工轴的所有外圆、外螺纹、端面、端面孔以及中心孔等，从而实现了对轴类零件所有车削工序的加工。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种多轴集成轴车削单元，其特征在于：包括床身、左立柱、右立柱、排屑机、电器柜和操作箱，所述左立柱、右立柱分别固定在床身上方，排屑机位于床身底部由右侧排出，电器柜位于床身立柱后侧，操作箱位于床身前方中部；
所述右立柱中部设有主轴部件，主轴部件与立柱背面的伺服电机驱动相连，右立柱上关于主轴部件对称设有左、右两组滑鞍、Z轴驱动，所述滑鞍包括鞍座、X轴驱动、刀架滑座和刀架板，鞍座上设有滑块和X轴线轨，滑块安装在右立柱的Z轴线轨上，刀架滑座安装在X轴线轨上，刀架板固定在刀架滑座上，X轴驱动固定在鞍座顶部，通过丝杆与刀架滑座相连，所述Z轴驱动通过丝杆与鞍座的滑块相连；
所述左立柱上设有主轴总成、尾座、床鞍和Z轴驱动，主轴总成固定在左立柱的左侧下方，与立柱背面的伺服电机驱动相连，尾座对应主轴总成安装在左立柱的下方线轨上，尾座下面连接有油缸，所述床鞍设有鞍座，鞍座通过下方的滑槽安装在左立柱的Z轴线轨上，Z轴驱动固定在左立柱的上方左侧，通过丝杆与鞍座相连，所述鞍座上设有X轴滑轨和X轴驱动，X轴滑轨上安装有滑座，滑座上安装有刀塔，X轴驱动通过丝杆与滑座相连。
2.根据权利要求1所述的一种多轴集成轴车削单元，其特征在于：所述主轴部件包括箱体，箱体内设有主轴和内藏式油缸，主轴两端设有内藏筒夹，内藏筒夹和内藏式油缸相连，主轴上还设有带轮，带轮通过皮带与伺服电机的同步带轮相连。
3.根据权利要求1所述的一种多轴集成轴车削单元，其特征在于：所述主轴总成包括主轴箱，主轴箱内安装有主轴，主轴箱上方设有编码器，主轴右端设有卡盘，左端设有回转油缸，主轴上还设有带轮和传送带轮，带轮通过皮带与编码器相连，传送带轮通过传送带与伺服电机相连。
4.根据权利要求1所述的一种多轴集成轴车削单元，其特征在于：所述床身上设有床罩，床罩上设有拉门。
5.根据权利要求1所述的一种多轴集成轴车削单元，其特征在于：所述X轴驱动、Z轴驱动采用减速电机。
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