CN109332725A - 一种双主轴自动化车床 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双主轴自动化车床，包括床身、设置于所述床身上的装刀固定架，所述床身上设置有位于所述装刀固定架的两侧的夹持主轴、驱动所述夹持主轴水平移动的第一驱动组件、驱动所述夹持主轴相互靠近或远离的第二驱动组件，所述第一驱动组件和所述第二驱动组件驱动所述夹持主轴的移动方向不同。本发明通过夹持主轴之间的同步对接，车床只要单次装夹、即可对工件两端车削，在兼顾高效的同时，提高车床对工件的加工精度。

Description

一种双主轴自动化车床
技术领域
本发明涉及机械设备的技术领域，尤其是涉及一种双主轴自动化车床。
背景技术
车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。
公开号为CN108213462A的中国专利公开了一种车床，包括由床头脚及其支撑的床头主轴箱，包括床尾脚及其支撑的尾座，包括接在床头脚和床尾脚之间的溜板，包括沿溜板移动的中拖板，包括位于中拖板上方跟随中拖板移动的刀架转盘，包括两个高度相同的加高垫，其一装在床头脚上方垫高床头主轴箱，其二装在床尾脚上方垫高尾座。
上述车床采用主轴箱一侧夹持工件、尾座一侧顶紧工件的方法对工件进行夹持；这种方式有两种加工工艺：一是将工件在主轴箱的一端留出工艺夹头，待完成加工后再切除工艺夹头；二是将工件装夹好后先对工件一端进行加工，加工好后必须要将工件拆卸下来然后将工件换个方向进行装夹，刀具对工件另一端进行加工。上述技术方案存在以下缺陷：前者需要额外浪费材料并增加切割工序，后者的工件二次进行装夹其装夹的位置会有偏差，会导致工件两端的加工精度误差较大，造成工件两端同心度差别大，从而达不到加工精度要求，使得加工出来的工件不合格。
发明内容
本发明的目的是提供一种对两端无法一次加工的工件进行机械对接并车削成型的双主轴自动化车床，具有提高车床对工件的加工效率和加工精度的优点。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种双主轴自动化车床，包括床身、设置于所述床身上的装刀固定架，所述床身上设置有位于所述装刀固定架的两侧的夹持主轴、驱动所述夹持主轴水平移动的第一驱动组件、驱动所述夹持主轴相互靠近或远离的第二驱动组件，所述第一驱动组件和所述第二驱动组件驱动所述夹持主轴的移动方向不同；所述第一驱动组件包括设置于所述床身上的第一托板、固定于所述第一托板上的第一丝杆电机和至少两个第一滑轨、滑动连接于所述第一滑轨上的第二托板、固定于所述第二托板上的第一传动螺母，所述第一传动螺母螺纹连接于所述第一丝杆电机的丝杆轴上；所述第二驱动组件包括固定于所述第二托板上的第二丝杆电机和至少两个第二滑轨、滑动连接于所述第二滑轨上的第三托板、固定于所述第三托板上的第二传动螺母，所述第二传动螺母螺纹连接于所述第二丝杆电机的丝杆轴上，所述夹持主轴固定于所述第三托板上。
通过采用上述技术方案，丝杆传动有可控、自锁性能好的优点，现有丝杆电机一般也都是伺服电机，并且其传动的稳定性较好，可以精准的控制第三托板或第二托板定点移动，以此实现夹持主轴的夹持中心的水平转移；在车床工作时，先将工件装夹至一侧的夹持主轴一上，第一、二丝杆电机带动夹持主轴一内的工件进行车削，然后两侧的第一、二丝杆电机带动夹持主轴一和夹持主轴二进行对接，工件被转移至夹持主轴二内并再次进行车削；在此过程中，只需要单次装夹，通过夹持主轴之间的同步对接，车床即可机械地完成对工件两端的车削，在兼顾高效的同时，提高车床对工件的加工精度。
本发明进一步设置为：所述夹持主轴包括固定于所述第三托板的端面上的箱体、穿设于所述箱体上的电主轴、转动连接于所述电主轴靠近所述装刀固定架的一端的电磁吸盘、固定于所述电磁吸盘的端面上的筒夹。
通过采用上述技术方案，以电主轴作为转动驱动源，并辅以筒夹夹持工件，实现对工件外表面的全面加工；同时，通过电磁吸盘产生的磁力将工件吸住，由此可以保证同批次的工件在筒夹内的定位基准一致，使得筒夹在最初的零位确定后，每次的夹持和车削都可以保持非常好的位置精度，以此提高车床对工件的加工质量。
本发明进一步设置为：所述筒夹内开设有多个调节孔，所述调节孔内设置有调节杆和弹性件，所述调节杆一端穿出至所述调节孔的外部，所述弹性件的一端固定于所述调节孔的内壁、另一端固定于所述调节杆的端面上、迫使所述调节杆朝向所述筒夹内的工件运动。
通过采用上述技术方案，在工件转移时，由于工件已加工的一端与筒夹二之间存在夹持间隙，先通过筒夹夹持工件后，调节杆向弹性件一侧一点，然后通过利用弹性件的预紧作用，即使工件外表面的加工深度不同，调节杆也能反向滑移并抵接于工件的外表面、对夹持间隙进行径向补偿，从而对工件起到周向限位的作用，使得工件与筒夹之间不易出现相对转动，有利于提高工件的加工质量。
本发明进一步设置为：所述调节杆远离所述调节孔的一端固定有柔性的垫块，所述垫块沿过轴线的截面呈半球形；所述垫块的端面上开设有多个让位孔。
通过采用上述技术方案，通过利用垫块的柔性形变，以此增大与工件外表面的接触面积，从而避免调节杆端部对工件外表面的磨损；同时，垫块的形变导致让位孔内的空气量减少，进而使得让位孔内形成负压，从而使得工件被吸附于垫块上、限制工件相对于筒夹移动，有利于提高工件的加工质量。
本发明进一步设置为：所述调节孔的侧壁固定有挡环，所述挡环的内壁抵触于所述调节杆的外壁；所述调节杆的外壁固定有位于所述弹性件与所述挡环之间的挡圈，所述挡圈用于限制所述调节杆脱离所述调节孔。
通过采用上述技术方案，通过挡圈与挡环之间的限位配合，一方面避免调节杆在滑移过程中脱离调节孔，另一方面在筒夹松开工件时，挡环可以带动挡圈移动，从而使调节杆受到远离工件的力，进而使垫块脱离工件、消除让位孔内的负压。
本发明进一步设置为：所述床身的端面上开设有废料口，所述废料口的侧壁固定有至少两个导向板，所述装刀固定架固定于所述导向板的端面上，且所述导向板靠近所述装刀固定架一端低于另一端。
通过采用上述技术方案，利用导向板的导向作用，在重力作用下，工件在车床上车削产生的废料沿导向板滑移至废料口回收，避免废料堆积在装刀固定架上、影响工件车削，进而提高车床对工件的加工效率。
本发明进一步设置为：所述装刀固定架的端面上并排开设有多个供刀具固定的T型槽、多个连通于所述T型槽的凹孔，所述凹孔的内径大于所述T型槽的最大内径，且所述凹孔的底面与所述T型槽的底面平齐。
通过采用上述技术方案，将刀具通过六角螺钉安装至T型槽内时，六角螺钉需要先放入凹孔内，然后将六角螺钉滑入T型槽内锁紧，从而避免刀具在车削过程中沿T型槽脱离，进而保证装刀固定架上刀具的稳定性，从而保证车床对工件的加工效率。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.通过夹持主轴之间的同步对接，只需要单次装夹，车床即可机械地完成对工件两端的车削，在兼顾高效的同时，提高车床对工件的加工精度；
2.通过采用电磁吸盘限制工件的轴向移动，并辅以调节杆对筒夹和工件之间的间隙进行补偿，由此可以保证同批次的工件在筒夹内的定位基准一致，进而提高车床对工件的加工质量；
3.通过设置相互连通的T型槽与凹孔，保证安装在装刀固定架上刀具的稳定性，并辅以导向板减少装刀固定架上废料的堆积，从而保证车床对工件的加工效率。
附图1说明
图1是本发明的车床的结构示意图。
图2是图1中夹持主轴、第一驱动组件和第二驱动组件之间的爆炸结构示意图。
图3是本发明的夹持主轴的结构示意图。
图4是本发明的调节组件与筒夹之间的连接关系示意图。
图中，1、床身；11、第一托板；12、第二托板；13、第三托板；14、废料口；15、导向板；2、装刀固定架；21、T型槽；22、凹孔；3、夹持主轴；31、箱体；32、电主轴；33、电磁吸盘；34、筒夹；4、第一驱动机构；41、第一滑轨；42、第一丝杆电机；43、第一传动螺母；5、第二驱动机构；51、第二滑轨；52、第二丝杆电机；53、第二传动螺母；6、调节组件；61、调节孔；62、挡环；63、弹性件；64、调节杆；65、挡圈；66、垫块；67、让位孔。
具体实施方式
以下结合附图1对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明公开的一种双主轴自动化车床，包括床身1、设置于床身1上的装刀固定架2和位于装刀固定架2左右两侧的第一托板11、前后滑动连接于第一托板11上的第二托板12、左右滑动连接于第二托板12上的第三托板13、设置于第三托板13上的夹持主轴3。在车床工作时，通过第二托板12和第三托板13的滑移，实现夹持主轴3的夹持中心的转移；先将工件装夹至一侧的夹持主轴3一上，对工件的一端进行车削，然后两个夹持主轴3水平移动并对接，工件已加工的一端转移至夹持主轴3二内并再次进行车削，只需要单次装夹，车床即可机械地完成对工件两端的车削。
装刀固定架2的端面上并排开设有多个供刀具（图1中未示出）固定的T型槽21、多个连通于T型槽21的凹孔22，凹孔22的内径大于T型槽21的最大内径，且凹孔22的底面与T型槽21的底面平齐。将刀具通过六角螺钉（图1中未示出）安装至T型槽21内时，六角螺钉需要先放入凹孔22内，然后将六角螺钉滑入T型槽21内锁紧，从而避免刀具在车削过程中沿T型槽21脱离，进而保证装刀固定架2上刀具的稳定性。
为避免废料堆积在装刀固定架2上、影响工件车削，在床身1的端面上开设有废料口14，废料口14的前后侧壁固定有两个导向板15，装刀固定架2固定于导向板15的端面上，且导向板15靠近装刀固定架2一端低于另一端。在重力作用下，工件在车床上车削产生的废料沿导向板15滑移至废料口14回收，操作简易快捷。
参照图1，第二托板12的前后滑移通过设置于第二托板12和第一托板11之间的第一驱动机构4实现。第一驱动机构4包括左右固定于第一托板11的上端面的两个第一滑轨41和位于第一滑轨41之间的第一丝杆电机42、固定于第二托板12的下端面的第一传动螺母43，第一传动螺母43螺纹连接于第一丝杆电机42的丝杆轴上，第二托板12嵌接于两个第一滑轨41外，且在第一丝杆电机42的驱动下，第二托板12沿着第一滑轨41滑移，以此实现夹持主轴3的夹持中心的前后转移。
第三托板13的前后滑移通过设置于第三托板13和第二托板12之间的第二驱动机构5实现。第二驱动机构5包括左右固定于第二托板12的上端面的两个第二滑轨51和位于第二滑轨51之间的第二丝杆电机52、固定于第三托板13的下端面的第二传动螺母53，第二传动螺母53螺纹连接于第二丝杆电机52的丝杆轴上，第三托板13嵌接于两个第二滑轨51外，且在第二丝杆电机52的驱动下，第三托板13沿着第二滑轨51滑移，以此实现夹持主轴3的夹持中心的前后转移。
参照图1，夹持主轴3包括固定于第三托板13（参照图1）的端面上的箱体31、穿设于箱体31上的电主轴32、转动连接于电主轴32靠近装刀固定架2的一端的电磁吸盘33、固定于电磁吸盘33的端面上的筒夹34。以电主轴32作为转动驱动源，通过筒夹34夹持工件，并辅以电磁吸盘33产生的磁力将工件吸住，由此可以保证同批次的工件在筒夹34内的定位基准一致，使得筒夹34在最初的零位确定后，每次的夹持和车削都可以保持非常好的位置精度，以此提高车床对工件的加工质量。
参照图1，在工件转移时，由于工件已加工的一端与被转移的筒夹34二之间存在夹持间隙，为避免工件相对于筒夹34移动，筒夹34的内壁均匀分布设置有多个调节组件6、对夹持间隙进行径向补偿。调节组件6包括开设于筒夹34的内壁的调节孔61、固定于调节孔61的侧壁的挡环62、固定于调节孔61的底面的弹性件63、固定于弹性件63的另一端的调节杆64、固定于调节杆64的外壁的挡圈65；其中，挡环62的内壁抵触于调节杆64的外壁，弹性件63为弹簧，挡圈65位于挡环62和弹性件63之间、限制调节杆64脱离调节孔61。为避免工件磨损，调节杆64一端穿出至调节孔61的外部、固定有柔性的垫块66；其中，垫块66沿过轴线的截面呈半球形，垫块66的半球形端面上开设有多个让位孔67。
筒夹34夹持工件时，通过利用弹性件63的预紧作用，弹性件63迫使调节杆64端部的垫块66始终抵触于工件的外壁，调节杆64以此对工件和佳通之间的夹持间隙进行补偿。同时垫块66的抵触形变导致让位孔67内的空气量减少，进而使得让位孔67内形成负压，从而使得工件被吸附于垫块66上、限制工件相对于筒夹34移动。
本实施例的实施原理为：
S1 启动总电源，将工件装入筒夹34一内，电磁吸盘33一通电，筒夹34一夹紧工件；
S2 启动第一丝杆电机42一、第二丝杆电机52一和电主轴32一，工件的右端被车削；
S3 关闭电主轴32一，启动第一丝杆电机42二、第二丝杆电机52二，工件的左端进入筒夹34二内；
S4 电磁吸盘33二通电，筒夹34二夹紧工件，电磁吸盘33一断电，筒夹34一松开工件，工件的左端被车削；
S5 同时，将下一工件装夹至空的筒夹34一内，并进行车削。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种双主轴自动化车床，包括床身(1)、设置于所述床身(1)上的装刀固定架(2)，其特征在于：所述床身(1)上设置有位于所述装刀固定架(2)的两侧的夹持主轴(3)、驱动所述夹持主轴(3)水平移动的第一驱动组件、驱动所述夹持主轴(3)相互靠近或远离的第二驱动组件，所述第一驱动组件和所述第二驱动组件驱动所述夹持主轴(3)的移动方向不同；
所述第一驱动组件包括设置于所述床身(1)上的第一托板(11)、固定于所述第一托板(11)上的第一丝杆电机(42)和至少两个第一滑轨(41)、滑动连接于所述第一滑轨(41)上的第二托板(12)、固定于所述第二托板(12)上的第一传动螺母(43)，所述第一传动螺母(43)螺纹连接于所述第一丝杆电机(42)的丝杆轴上；
所述第二驱动组件包括固定于所述第二托板(12)上的第二丝杆电机(52)和至少两个第二滑轨(51)、滑动连接于所述第二滑轨(51)上的第三托板(13)、固定于所述第三托板(13)上的第二传动螺母(53)，所述第二传动螺母(53)螺纹连接于所述第二丝杆电机(52)的丝杆轴上，所述夹持主轴(3)固定于所述第三托板(13)上。
2.根据权利要求1所述的一种双主轴自动化车床，其特征在于：所述夹持主轴(3)包括固定于所述第三托板(13)的端面上的箱体(31)、穿设于所述箱体(31)上的电主轴(32)、转动连接于所述电主轴(32)靠近所述装刀固定架(2)的一端的电磁吸盘(33)、固定于所述电磁吸盘(33)的端面上的筒夹(34)。
3.根据权利要求2所述的一种双主轴自动化车床，其特征在于：所述筒夹(34)内开设有多个调节孔(61)，所述调节孔(61)内设置有调节杆(64)和弹性件(63)，所述调节杆(64)一端穿出至所述调节孔(61)的外部，所述弹性件(63)的一端固定于所述调节孔(61)的内壁、另一端固定于所述调节杆(64)的端面上、迫使所述调节杆(64)朝向所述筒夹(34)内的工件运动。
4.根据权利要求3所述的一种双主轴自动化车床，其特征在于：所述调节杆(64)远离所述调节孔(61)的一端固定有柔性的垫块(66)，所述垫块(66)沿过轴线的截面呈半球形；所述垫块(66)的端面上开设有多个让位孔(67)。
5.根据权利要求4所述的一种双主轴自动化车床，其特征在于：所述调节孔(61)的侧壁固定有挡环(62)，所述挡环(62)的内壁抵触于所述调节杆(64)的外壁；所述调节杆(64)的外壁固定有位于所述弹性件(63)与所述挡环(62)之间的挡圈(65)，所述挡圈(65)用于限制所述调节杆(64)脱离所述调节孔(61)。
6.根据权利要求1所述的一种双主轴自动化车床，其特征在于：所述床身(1)的端面上开设有废料口(14)，所述废料口(14)的侧壁固定有至少两个导向板(15)，所述装刀固定架(2)固定于所述导向板(15)的端面上，且所述导向板(15)靠近所述装刀固定架(2)一端低于另一端。
7.根据权利要求1所述的一种双主轴自动化车床，其特征在于：所述装刀固定架(2)的端面上并排开设有多个供刀具固定的T型槽(21)、多个连通于所述T型槽(21)的凹孔(22)，所述凹孔(22)的内径大于所述T型槽(21)的最大内径，且所述凹孔(22)的底面与所述T型槽(21)的底面平齐。
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