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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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B3/00General-purpose turning-machines or devices, e.g. centre lathes with feed rod and lead screw; Sets of turning-machines
    • B23B3/30Turning-machines with two or more working-spindles, e.g. in fixed arrangement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B5/00Turning-machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor
    • B23B5/08Turning-machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor for turning axles, bars, rods, tubes, rolls, i.e. shaft-turning lathes, roll lathes; Centreless turning

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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* Cited by examiner, † Cited by third party
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