CN108889968A - 一种数控飞刀车床 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数控飞刀车床，包括：床身，所述床身一端设有尾架、另一端绳设有主轴箱，所述尾架上设有机床顶架锁紧装置，所述尾架与主轴箱之间的床身上设有大托板，所述大托板上设有中托板，所述中托板上设有刀架旋转底座，所述中托板一侧设有中托板护罩，所述主轴箱内设有主轴，所述主轴一端安装有卡盘、另一端安装有从动轮，所述从动轮通过传动装置连接于主动轮，所述主动轮安装在主轴驱动电机上；本发明通过切削主轴采用不同的刀具及改变切削主轴的方向就可以实现原来数控车床所有的功能，并且还可以实现原来数控车床实现不了的功能如齿轮的齿面加工和轴类零件的键槽加工等等，大大提高了产品精度也减化了产品加工工序。

Description

一种数控飞刀车床

技术领域

本发明涉及数控车床技术领域，具体为一种数控飞刀车床。

背景技术

现有的数控车床都是以车床主轴上的卡盘或者夹具夹住工件进行旋转运动，刀架上的车刀固定做横纵向的移动实现对工件的外圆，平面，内孔，螺纹等等的连续加工，连续加工的优点是效率高。但是随着自动化车间和无人车间的推广，连续加工方式的缺点是致命的，就是加工柔性材料时切销缠绕随时可能发生，所以现在的数控车床加工基本需要专人看守，浪费了大量的人力物力。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种数控飞刀车床，以解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种数控飞刀车床，包括：床身，所述床身一端设有尾架、另一端绳设有主轴箱，所述尾架上设有机床顶架锁紧装置，所述尾架与主轴箱之间的床身上设有大托板，所述大托板上设有中托板，所述中托板上设有刀架旋转底座，刀架旋转底座上安装有主轴架，所述主轴架上设有切削主轴动刀头，所述中托板一侧设有中托板护罩，所述主轴箱内设有主轴，所述主轴一端安装有卡盘、另一端安装有从动轮，所述从动轮通过传动装置连接于主动轮，所述主动轮安装在主轴驱动电机上。

所述主轴驱动电机通过主轴驱动电机安装架安装在主轴箱下方，所述主轴驱动电机安装架通过张紧调节座安装在主轴箱下方。

所述中托板通过直线导轨安装在大托板上，中托板一侧设有中托板驱动电机，所述中托板驱动电机通过丝杆螺母组件驱动中托板在直线导轨上移动。

所述主轴一端通过轴承组安装在主轴箱上、另一端通过滚珠轴承安装在主轴箱上，所述从动轮一侧通过固定安装螺母安装在主轴上，所述滚珠轴承一侧设有后压圈、另一侧设有轴承卡簧，所述轴承组一侧设有主轴轴承盖、另一侧设有前压圈，所述前压圈通过前压圈固定螺母安装在主轴上。

所述刀架旋转底座包括缸体，所述缸体上端通过连接螺栓安装在机床的拖板上，缸体下方安装有缸盖，缸体、缸盖密封连接，缸盖一侧设有进排气口，所述拖板上侧设有外壳，所述外壳上端设有旋转台，旋转台上安装有主轴架，主轴架上安装有切削主轴，所述缸体内设有活塞，所述活塞上设有拉杆，拉杆下端与活塞上的推力轴承I同心安装，并有轴向间隙，拉杆上端穿过拖板与旋转台固定连，所述拉杆与拖板之间连接处设有推力轴承II、圆柱滚子轴承I，所述圆柱滚子轴承I与拉杆之间设有卡簧，所述拖板与旋转台之间的拉杆上设有大齿轮，所述大齿轮上侧的拉杆上设有限位套，限位套与外壳之间设有圆柱滚子轴承II，所述大齿轮外侧设有小齿轮，所述小齿轮通过传动轴连接于涡轮，所述涡轮一侧连接于蜗杆，蜗杆通过联轴器连接于电机。

所述传动轴下端通过轴承I安装在拖板上，传动轴上端通过轴承II安装在外壳上，所述蜗杆一端连接于联轴器、另一端通过轴承III安装在外壳上，所述蜗杆中部通过轴承IV安装在外壳上，轴承IV通过压盖安装在外壳上，所述联轴器外侧通过连接架安装在外壳上。

所述拖板与活塞之间的拉杆外侧套设有弹簧，所述弹簧下端的接拉杆上设有螺母，螺母压紧弹簧，所述拉杆上端通过上螺母安装固定在旋转台上。

所述活塞与缸体之间连接处设有密封件I，所述密封件上侧的活塞上设有导向环，缸体、缸盖之间连接处设有密封件II。

所述机床顶架锁紧装置包括底座，所述底座内设有套筒，所述套筒内设有顶针，所述套筒后端设有调压件，所述调压件后端上安装有浮动块，所述浮动块外侧设有联接块，所述联接块与调压件之间设有弹簧，所述弹簧套设在浮动块外侧，所述联接块后端安装在油缸的活塞杆上，活塞杆外侧设有缸体，缸体前端设有油缸前盖、后端设有油缸后盖，活塞杆与缸体之间设有活塞，油缸前盖安装在底座上，联接块与套筒之间设有锁紧键。

所述活塞杆外端设有外螺纹，联接块后端设有内螺纹，联接块通过螺纹安装在活塞杆上，活塞杆上设有螺母，所述底座下端设有底座固定孔，底座固定孔内设有内螺纹，锁紧装置固定螺栓穿过锁紧装置固定孔安装在底座固定孔内。

与已公开技术相比，本发明存在以下优点：本发明通过切削主轴采用不同的刀具及改变切削主轴的方向就可以实现原来数控车床所有的功能，并且还可以实现原来数控车床实现不了的功能如齿轮的齿面加工，大大提高了产品精度，减少加工工序，增加刀具的耐用度，最主要的是加工柔性材料时，采用动刀头进行旋风切削，就不存在切削缠绕的问题，是实现车削加工全自动化的理想选择。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的主轴驱动电机安装示意图。

图3为本发明的主轴安装示意图。

图4为本发明的刀架旋转底座结构示意图。

图5为本发明的电机安装示意图。

图6为本发明的刀架旋转底座俯视图示意图。

图7为本发明的机床顶架锁紧装置结构示意图。

图8为本发明的机床顶架锁紧装置剖视图示意图。

图9为图8的AA向剖视图。

图10为图8的BB向剖视图。

图11为图8的C处放大图。

具体实施方式

为了使本发明的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以两个元件内部的连通，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-3所示，一种数控飞刀车床，包括：床身1，所述床身1一端设有尾架2、另一端绳设有主轴箱8，所述尾架2上设有机床顶架锁紧装置17，所述尾架2与主轴箱8之间的床身1上设有大托板3，所述大托板3上设有中托板4，所述中托板4上设有刀架旋转底座32，刀架旋转底座32上安装有主轴架622，所述主轴架622上设有切削主轴动刀头16，所述中托板4一侧设有中托板护罩5，所述主轴箱8内设有主轴7，所述主轴7一端安装有卡盘6、另一端安装有从动轮12，所述从动轮12通过传动装置11连接于主动轮10，所述主动轮10安装在主轴驱动电机9上。

所述主轴驱动电机9通过主轴驱动电机安装架22安装在主轴箱8下方，所述主轴驱动电机安装架22通过张紧调节座21安装在主轴箱8下方。

所述中托板4通过直线导轨20安装在大托板3上，中托板4一侧设有中托板驱动电机18，所述中托板驱动电机18通过丝杆螺母组件19驱动中托板4在直线导轨20上移动。

所述主轴7一端通过轴承组30安装在主轴箱8上、另一端通过滚珠轴承26安装在主轴箱8上，所述从动轮12一侧通过调整螺母24安装在主轴7上、另一侧通过固定安装螺母23安装在主轴7上，所述滚珠轴承26一侧设有后压圈25、另一侧设有轴承卡簧27，所述轴承组30一侧设有主轴轴承盖31、另一侧设有前压圈29，所述前压圈29通过前压圈固定螺母28安装在主轴7上。

实施例2

如图1-6所示，一种数控飞刀车床，包括：床身1，所述床身1一端设有尾架2、另一端绳设有主轴箱8，所述尾架2上设有机床顶架锁紧装置17，所述尾架2与主轴箱8之间的床身1上设有大托板3，所述大托板3上设有中托板4，所述中托板4上设有刀架旋转底座32，刀架旋转底座32上安装有主轴架622，所述主轴架622上设有切削主轴动刀头16，所述中托板4一侧设有中托板护罩5，所述主轴箱8内设有主轴7，所述主轴7一端安装有卡盘6、另一端安装有从动轮12，所述从动轮12通过传动装置11连接于主动轮10，所述主动轮10安装在主轴驱动电机9上。

所述刀架旋转底座32包括缸体62，所述缸体62上端通过连接螺栓636安装在机床的拖板61上，缸体62下方安装有缸盖63，缸体、缸盖密封连接，缸盖63一侧设有进排气口636，所述拖板61上侧设有外壳619，所述外壳619上端设有旋转台620，旋转台上安装有主轴架622，主轴架上安装有切削主轴621，所述缸体62内设有活塞64，所述活塞64上设有拉杆67，拉杆67下端与活塞64上的推力轴承I66同心安装，并有轴向间隙，拉杆67上端穿过拖板61与旋转台620固定连，所述拉杆67与拖板61之间连接处设有推力轴承II611、圆柱滚子轴承I613，所述圆柱滚子轴承I613与拉杆67之间设有卡簧612，所述拖板61与旋转台620之间的拉杆67上设有大齿轮626，所述大齿轮626上侧的拉杆67上设有限位套625，限位套625与外壳619之间设有圆柱滚子轴承II624，所述大齿轮626外侧设有小齿轮615，所述小齿轮615通过传动轴616连接于涡轮617，所述涡轮617一侧连接于蜗杆629，蜗杆629通过联轴器633连接于电机634。

所述传动轴616下端通过轴承I614安装在拖板61上，传动轴616上端通过轴承II618安装在外壳619上，所述蜗杆629一端连接于联轴器633、另一端通过轴承III628安装在外壳619上，所述蜗杆629中部通过轴承IV630安装在外壳619上，轴承IV630通过压盖631安装在外壳619上，所述联轴器633外侧通过连接架632安装在外壳619上。

所述拖板61与活塞64之间的拉杆67外侧套设有弹簧68，所述弹簧68下端的接拉杆67上设有螺母65，螺母65压紧弹簧68，所述拉杆67上端通过上螺母623安装固定在旋转台620上。

所述活塞64与缸体62之间连接处设有密封件I69，所述密封件69上侧的活塞64上设有导向环610，缸体、缸盖之间连接处设有密封件II627。

实施例3

如图1-3、7-11所示，一种数控飞刀车床，包括：床身1，所述床身1一端设有尾架2、另一端绳设有主轴箱8，所述尾架2上设有机床顶架锁紧装置17，所述尾架2与主轴箱8之间的床身1上设有大托板3，所述大托板3上设有中托板4，所述中托板4上设有刀架旋转底座32，刀架旋转底座32上安装有主轴架622，所述主轴架622上设有切削主轴动刀头16，所述中托板4一侧设有中托板护罩5，所述主轴箱8内设有主轴7，所述主轴7一端安装有卡盘6、另一端安装有从动轮12，所述从动轮12通过传动装置11连接于主动轮10，所述主动轮10安装在主轴驱动电机9上。

所述机床顶架锁紧装置17包括底座71，所述底座71内设有套筒72，所述套筒72内设有顶针73，所述套筒72后端设有调压件715，所述调压件715后端上安装有浮动块712，所述浮动块712外侧设有联接块711，所述联接块711与调压件715之间设有弹簧714，所述弹簧714套设在浮动块712外侧，所述联接块711后端安装在油缸74的活塞杆78上，活塞杆78外侧设有缸体76，缸体76前端设有油缸前盖79、后端设有油缸后盖75，活塞杆78与缸体76之间设有活塞77，油缸前盖79安装在底座71上，联接块711与套筒72之间设有锁紧键713。

所述浮动块外有键和台阶与连接块活动连接，但是不会转动，浮动块前端有外螺纹与调压件内螺纹连接，调压件外面有螺纹与套筒连接，所述调压件的内外螺纹螺距和旋向都是相同的，内孔小端加工成六角形或者其它多边形可以使用相应的扳手进行调节弹簧的预紧力。

所述活塞杆78外端设有外螺纹，联接块711后端设有内螺纹，联接块711通过螺纹安装在活塞杆78上，活塞杆78上设有螺母710，所述底座71下端设有底座固定孔，底座固定孔内设有内螺纹，锁紧装置固定螺栓穿过锁紧装置固定孔安装在底座固定孔内。

本发明的工作原理为：刀架旋转底座32整体安装在机床的拖板61上，拖板与机床连接，在拖板下方安装有缸体，缸体下方安装有缸盖，缸体、缸盖密封连接，缸体内有活塞，工作时由进排气口通入压力流体使活塞上升，活塞内底部有推力轴承66推动拉杆67，拉杆67底部有螺母65并压紧弹簧68，拉杆67顶部与旋转台620固定连接，拉杆从上到下依次有圆柱滚子轴承II624、限位套625、大齿轮626、圆柱滚子轴承I613、卡簧612，这些零件内孔与拉杆固定连接，平面轴承611与拉杆之间有少量间隙。

工作时，进排气口进入压力流体，活塞上升活塞上的平面轴承顶动拉杆，由于拉杆上采用圆柱滚子轴承所以能够进行轴向位移，旋转台松开，电机634通过联轴器633带动蜗杆629，蜗杆629带动蜗轮616旋转，蜗轮616和小齿轮同轴固定连接在传动轴616上，小齿轮带动大齿轮，实现旋转台旋转，旋转台上安装有主轴架622，主轴架上安装有切削主轴621，另外旋转台上也可以安装车刀架。

本发明底座可以安装在相应机床上，底座内部有套筒，后面连接着液压缸，套筒前端可以套上各种顶针，油缸由油缸后盖，缸体，活塞，活塞杆，油缸前盖，还有各种密封圈组成，活塞杆前端有外螺纹与连接块连接用螺母紧固，连接块内有浮动块，浮动块外有键和台阶与连接块活动连接，但是不会转动，浮动块前端有外螺纹与调压件内螺纹连接，之间有弹簧，调压件外面有螺纹与套筒连接，调压件的内外螺纹螺距和旋向都是一样的，内孔小端加工成六角形或者其它多边形可以使用相应的扳手进行调节弹簧的预紧力，连接块的下方与锁紧件卡扣连接，当顶针与工件之间的顶紧力大于弹簧的预紧力时，弹簧压缩连接块带动锁紧键继续向前推进，锁紧键上有斜度通过斜度锁紧套筒，斜度在自锁条件下即使液压缸失去压力也不会使顶针松开，只有在液压缸后退拉开锁紧件以后才会松开顶针，在退针时打开锁紧键，使锁紧键与套筒脱离，解开锁紧状态，然后压缸谢亚，将顶针完全放开，即可进行顶针更换等操作。

本发明在刀架上安装有切削主轴，通过切削主轴采用不同的刀具及改变切削主轴的方向就可以实现原来数控车床所有的功能，并且还可以实现原来数控车床实现不了的功能如齿轮的齿面加工。其最大的优点就是完全根除切销缠绕问题，并且对长时间大余量的加工中刀具磨损的情况有极大的改善，不必频繁补损。为机械加工行业实现无人化车间奠定基础。还有就是采用旋风切削以后切削速度由切削主轴决定，机床主轴基本不需要高速旋转，所以本发明采用主轴与电机之间用同步带一级传动，大大提高了传动效率和传动精度，降低噪音。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，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范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种数控飞刀车床，包括：床身，其特征在于：所述床身一端设有尾架、另一端绳设有主轴箱，所述尾架上设有机床顶架锁紧装置，所述尾架与主轴箱之间的床身上设有大托板，所述大托板上设有中托板，所述中托板上设有刀架旋转底座，刀架旋转底座上安装有主轴架，所述主轴架上设有切削主轴动刀头，所述中托板一侧设有中托板护罩，所述主轴箱内设有主轴，所述主轴一端安装有卡盘、另一端安装有从动轮，所述从动轮通过传动装置连接于主动轮，所述主动轮安装在主轴驱动电机上。

2.根据权利要求1所述的一种数控飞刀车床，其特征在于：所述刀架旋转底座包括缸体，所述缸体上端通过连接螺栓安装在机床的拖板上，缸体下方安装有缸盖，缸体、缸盖密封连接，缸盖一侧设有进排气口，所述拖板上侧设有外壳，所述外壳上端设有旋转台，旋转台上安装有主轴架，主轴架上安装有切削主轴，所述缸体内设有活塞，所述活塞上设有拉杆，拉杆下端与活塞上的推力轴承I同心安装，并有轴向间隙，拉杆上端穿过拖板与旋转台固定连，所述拉杆与拖板之间连接处设有推力轴承II、圆柱滚子轴承I，所述圆柱滚子轴承I与拉杆之间设有卡簧，所述拖板与旋转台之间的拉杆上设有大齿轮，所述大齿轮上侧的拉杆上设有限位套，限位套与外壳之间设有圆柱滚子轴承II，所述大齿轮外侧设有小齿轮，所述小齿轮通过传动轴连接于涡轮，所述涡轮一侧连接于蜗杆，蜗杆通过联轴器连接于电机。

3.根据权利要求1所述的一种数控飞刀车床，其特征在于：所述机床顶架锁紧装置包括底座，所述底座内设有套筒，所述套筒内设有顶针，所述套筒后端设有调压件，所述调压件后端上安装有浮动块，所述浮动块外侧设有联接块，所述联接块与调压件之间设有弹簧，所述弹簧套设在浮动块外侧，所述联接块后端安装在油缸的活塞杆上，活塞杆外侧设有缸体，缸体前端设有油缸前盖、后端设有油缸后盖，活塞杆与缸体之间设有活塞，油缸前盖安装在底座上，联接块与套筒之间设有锁紧键。

4.根据权利要求1所述的一种数控飞刀车床，其特征在于：所述主轴驱动电机通过主轴驱动电机安装架安装在主轴箱下方，所述主轴驱动电机安装架通过张紧调节座安装在主轴箱下方。

5.根据权利要求1所述的一种数控飞刀车床，其特征在于：所述中托板通过直线导轨安装在大托板上，中托板一侧设有中托板驱动电机，所述中托板驱动电机通过丝杆螺母组件驱动中托板在直线导轨上移动。

6.根据权利要求1所述的一种数控飞刀车床，其特征在于：所述主轴一端通过轴承组安装在主轴箱上、另一端通过滚珠轴承安装在主轴箱上，所述从动轮一侧通过固定安装螺母安装在主轴上，所述滚珠轴承一侧设有后压圈、另一侧设有轴承卡簧，所述轴承组一侧设有主轴轴承盖、另一侧设有前压圈，所述前压圈通过前压圈固定螺母安装在主轴上。

7.根据权利要求2所述的一种数控飞刀车床，其特征在于：所述传动轴下端通过轴承I安装在拖板上，传动轴上端通过轴承II安装在外壳上，所述蜗杆一端连接于联轴器、另一端通过轴承III安装在外壳上，所述蜗杆中部通过轴承IV安装在外壳上，轴承IV通过压盖安装在外壳上，所述联轴器外侧通过连接架安装在外壳上。

8.根据权利要求2所述的一种数控飞刀车床，其特征在于所述拖板与活塞之间的拉杆外侧套设有弹簧，所述弹簧下端的接拉杆上设有螺母，螺母压紧弹簧，所述拉杆上端通过上螺母安装固定在旋转台上。

9.根据权利要求2所述的一种数控飞刀车床，其特征在于所述活塞与缸体之间连接处设有密封件I，所述密封件上侧的活塞上设有导向环，缸体、缸盖之间连接处设有密封件II。

10.根据权利要求3所述的一种数控飞刀车床，其特征在于所述活塞杆外端设有外螺纹，联接块后端设有内螺纹，联接块通过螺纹安装在活塞杆上，活塞杆上设有螺母，所述底座下端设有底座固定孔，底座固定孔内设有内螺纹，锁紧装置固定螺栓穿过锁紧装置固定孔安装在底座固定孔内。