CN109352425A - 一种新型双主轴双工作台立卧复合加工中心 - Google Patents

一种新型双主轴双工作台立卧复合加工中心 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种新型双主轴双工作台立卧复合加工中心，包括底座，底座的两侧设有立柱，底座上设有第一Z轴导轨和第二Z轴导轨，第一Z轴导轨上滑动设有第一转台，第二Z轴导轨上滑动设有第二转台，立柱的上端固定有横梁，横梁的顶面和侧面分别设有VX轴导轨，VX轴导轨上配套设有滑座，滑座上设有立主轴箱，HY导轨上设有卧主轴箱。对于需要多面加工的零件，通过立卧复合的加工中心减少工序、提高加工精度的一致性，一次装夹尽量全部加工完毕；立卧两个主轴同时对两个工作台上的工件进行加工，成倍提高效率；占地面积小；造价成本低；横梁与滑座的配合结构，增大承重面积，防止因为立主轴箱过重导致的倾翻。

Description

一种新型双主轴双工作台立卧复合加工中心
技术领域
本发明涉及加工中心技术领域，特别涉及一种新型双主轴双工作台立卧复合加工中心。
背景技术
目前的一次装夹多面加工的加工中心主要分为以下几种：1.立卧转换型加工中心：在卧式加工中心的基础上，增加一套主轴水平方向和垂直方向的转角机构，实现立卧两个方向的加工；2.龙门型五面体加工中心：用于大型零件的上面和侧面加工，可以通过立主轴上加装侧铣头，选用可转向的主轴头，对于零件的上面和侧面进行加工；3.双动柱立卧复合型：立主轴和卧主轴分别在两个立柱上，两个立柱各自在十字滑台上沿两个轴向导轨移动，两个刀库分别为立卧主轴换刀；4.现有的立卧复合型：双固定立柱立卧立卧复合加工中心机床主轴分别在两个立柱上，床鞍在底座导轨上方沿底座导轨移动，旋转工作台在床鞍上移动。单立柱立卧复合型，立主轴和卧主轴一上一下排列在一个立柱的同一方向，或者正面一个立主轴箱、侧面一个卧主轴箱。
但是现有技术存在缺陷，1.立卧转换型加工中心：可实现一次装夹不仅能加工上面，而且能加工侧面的各个方向。但由于加工中心的主轴箱是一个非常重要的部件，不仅复杂而且在刚性、扭力、精度、高转速、低噪音、长寿命等方面都要求很高。要保持如此高的技术要求，又要实现垂直方向到水平方向的转动，技术难度和制造成本都非常大，而且以国内目前的技术水平来看，也很难保证较高的可靠性。还有更重要的就是体积方面的限制，这种主轴电机难以做大，使用中都存在主轴扭矩偏小的通病。
2.龙门五面体加工中心：为了能够实现一次装夹加工上面和侧面，虽然可以采用自动装卸侧铣头的方式，但侧面的不同方向都要加工时，又要求侧铣头必须能够自动转换角度，这样的机型价格非常昂贵，同时由于结构上的原因，换刀、拆装侧铣头以及侧铣头转角都很慢，需要消耗大量时间，严重影响加工效率。
3.双动柱型由于立卧两套主轴箱都要在各自的立柱上垂直移动，同时两个立柱也都需要前后或左右移动，该方案两个立柱下面都有十字滑台，因此稳定性欠佳，占地面积很大，制造难度、制造成本也都很高，实用价值不大。
4.上述机型以及现有的立卧复合机型，都有一个共同的缺点，就是只有一个主轴在加工，无法实现双主轴同时加工，因此效率不高。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种新型双主轴双工作台立卧复合加工中心，其生产效率高，减少装夹次数和定位误差，方便进行多面加工。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种新型双主轴双工作台立卧复合加工中心，包括底座，所述底座的两侧设有立柱，所述底座上设有相互平行的第一Z轴导轨和第二Z轴导轨，所述第一Z轴导轨和第二Z轴导轨的方向垂直于两立柱之间的连线，所述第一Z轴导轨上滑动设有第一转台，所述第二Z轴导轨上滑动设有第二转台，所述第一转台和第二转台上分别设有第一工作台和第二工作台，所述立柱的上端固定有横梁，所述横梁连接相对设置的两个立柱，所述横梁的顶面和侧面分别设有VX轴导轨，所述VX轴导轨沿水平方向设置，所述VX轴导轨上配套设有滑座，所述滑座沿横梁的长度方向水平移动，所述滑座上设有立主轴箱，所述立主轴箱上靠近滑座的一端设有VY轴导轨，所述立主轴箱沿滑座上下移动，所述横梁远离立主轴箱的一端设有HX轴上导轨，所述HX轴上导轨上设有滑动立柱，所述滑动立柱的底端连接有HX轴下导轨，所述HX轴下导轨对应HX轴上导轨设置在底座上，所述滑动立柱与HX轴上导轨和HX轴下导轨的配合实现滑动立柱在底座上的左右滑动，所述滑动立柱靠近横梁的一端设有HY轴导轨，所述HY轴导轨上设有卧主轴箱，所述卧主轴箱沿滑动立柱上下移动，所述立主轴箱和卧主轴箱上分别设有安装刀具的立主轴和卧主轴。
进一步，所述底座为倒T型结构。
进一步，所述第一转台与底座之间设有第一Z轴丝杆，所述第一Z轴丝杆驱动第一转台沿第一Z轴导轨前后移动，所述第二转台与底座之间设有第二Z轴丝杆，所述第二Z轴丝杆驱动第二转台沿第二Z轴导轨前后移动。
进一步，所述转台为数控转台、液压转台、气动回转台或者手动回转台。
进一步，所述横梁为S型结构，所述横梁靠近滑座的一端设有空腔，所述空腔内设有VX轴丝杆，所述滑座为梯形结构，所述滑座上设有与VX轴导轨相配合的滑块，所述滑座上的梯形斜面与VX轴丝杆配合实现滑座沿VX轴导轨左右移动。
进一步，所述滑动立柱与底座之间设有HX轴丝杆，所述HX轴丝杆平行于HX轴上导轨和HX轴下导轨，所述HX轴丝杆驱动滑动立柱沿横梁的水平方向左右移动。
进一步，所述滑座上的竖直方向上设有一组VY轴导轨的滑块，所述立主轴箱上设有一组VY轴导轨，所述滑座与立主轴箱之间设有VY轴丝杆，所述VY轴丝杆驱动立主轴箱沿VY轴导轨上下移动。
进一步，所述滑动立柱与卧主轴箱之间设有HY轴丝杆，所述HY轴丝杆驱动卧主轴箱沿HY轴导轨上下移动。
本发明的有益效果为：对于需要多面加工的零件，通过立卧复合的加工中心减少工序、提高加工精度的一致性，一次装夹尽量全部加工完毕；立卧两个主轴同时对两个工作台上的工件进行加工，成倍提高效率；占地面积小，比两台现有机型占地面积小很多；造价成本也远远低于两台现有的同类机床；横梁与滑座的配合结构，增大承重面积，防止因为立主轴箱过重导致的倾翻。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的后视结构示意图；
图3为本发明的左视图；
附图标记对照表：
1、底座，2、立柱，3、第一Z轴导轨，3.1、第一Z轴丝杆，4、第二Z轴导轨，4.1、第二Z轴丝杆，5、第一转台，6、第二转台，7、第一工作台，8、第二工作台，9、横梁，10、VX轴导轨，10.1、VX轴丝杆，11、滑座，12、VY轴导轨，12.1、VY轴丝杆，13、立主轴箱，13.1、立主轴，14、HX轴上导轨，15、滑动立柱，16、HX轴下导轨，16.1、HX轴丝杆，17、HY轴导轨，17.1、HY轴丝杆，18、卧主轴箱，18.1、卧主轴。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。
需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如附图所示，一种新型双主轴双工作台立卧复合加工中心，包括底座1，底座1的两侧设有立柱2，底座1上设有相互平行的第一Z轴导轨3和第二Z轴导轨4，第一Z轴导轨3和第二Z轴导轨4的方向垂直于两立柱2之间的连线，第一Z轴导轨3上滑动设有第一转台5，第二Z轴导轨4上滑动设有第二转台6，第一转台5和第二转台6上分别设有第一工作台7和第二工作台8，立柱2的上端固定有横梁9，横梁9连接相对设置的两个立柱2，横梁9的顶面和侧面分别设有VX轴导轨10，VX轴导轨10沿水平方向设置，VX轴导轨10上配套设有滑座11，滑座11沿横梁9的长度方向水平移动，滑座11上设有立主轴箱13，所述立主轴箱13上靠近滑座11的一端设有VY轴导轨12，立主轴箱13沿滑座11上下移动，横梁9远离立主轴箱13的一端设有HX轴上导轨14，HX轴上导轨14上设有滑动立柱15，滑动立柱15的底端连接有HX轴下导轨16，HX下导轨16对应HX轴上导轨14设置在底座1上，滑动立柱15与HX轴上导轨14和HX轴下导轨16的配合实现滑动立柱15在底座1上的左右滑动，滑动立柱15靠近横梁9的一端设有HY轴导轨17，HY轴导轨17上设有卧主轴箱18，卧主轴箱18沿滑动立柱15上下移动，立主轴箱13和卧主轴箱18上分别设有安装刀具的立主轴13.1和卧主轴18.1。
所述底座1为倒T型结构。
所述第一转台5与底座1之间设有第一Z轴丝杆3.1，所述第一Z轴丝杆3.1驱动第一转台5沿第一Z轴导轨3前后移动，所述第二转台6与底座1之间设有第二Z轴丝杆4.1，所述第二Z轴丝杆4.1驱动第二转台6沿第二Z轴导轨4前后移动。
所述转台为数控转台、液压转台、气动回转台或者手动回转台。
所述横梁9为S型结构，所述横梁9靠近滑座11的一端设有空腔，所述空腔内设有VX轴丝杆10.1，所述滑座11为梯形结构，所述滑座11上设有与VX轴导轨10相配合的滑块，所述滑座11上的梯形斜面与VX轴丝杆10.1配合实现滑座11沿VX轴导轨10左右移动。
所述滑动立柱15与底座1之间设有HX轴丝杆16.1，所述HX轴丝杆16.1平行于HX轴上导轨14和HX轴下导轨16，所述HX轴丝杆16.1驱动滑动立柱15沿横梁9的水平方向左右移动。
所述滑座11上的竖直方向上设有一组VY轴导轨12的滑块，所述立主轴箱上设有一组VY轴导轨12，所述滑座11与立主轴箱13之间设有VY轴丝杆12.1，所述VY轴丝杆12.1驱动立主轴箱13沿VY轴导轨12上下移动。
所述滑动立柱15与卧主轴箱18之间设有HY轴丝杆17.1，所述HY轴丝杆17.1驱动卧主轴箱18沿HY轴导轨17上下移动。
该装置使用过程中，滑座带着立主轴箱沿VX轴导轨左右移动，立主轴箱沿与滑座之间的VY轴导轨上下移动，第一转台沿第一Z轴导轨前后移动，立主轴旋转带动刀具，对第一工作台上工件的上面进行切削加工。同时，HX轴丝杆驱动滑动立柱沿HX轴上导轨和HX轴下导轨左右移动，HY轴丝杆驱动卧主轴箱沿HY轴导轨上下移动，第二Z轴丝杆驱动第二转台前后移动，卧主轴旋转带动刀具，对第二工作台上的工件侧面进行切削加工，第二转台可驱动第二工作台在水平面内转动(以第二工作台中心为圆心、旋转轴心线为垂直方向)。当一个侧面加工完毕后，第二转台驱动第二工作台转动一个角度，然后加工工件的另一个侧面，直到把周边几个面都加工完毕。上述过程即立主轴和卧主轴同时在对两个工作台上的工件进行加工，立主轴加工第一工作台工件的上面，卧主轴加工第二工作台工件的周边。
当上述加工内容(第一工作台工件上面和第二工作台工件的周边)进行完毕后，立主轴随滑座沿VX轴导轨移动到第二转台附近，配合立主轴箱沿VZ轴导轨的上下移动和第二转台沿第二Z轴导轨的前后移动，立主轴对第二工作台上工件的上面进行加工。同时，滑动立柱沿HX轴上下导轨移动到第一转台附近，配合卧主轴箱沿HY轴导轨的上下移动和第一转台沿第一Z轴导轨的前后移动，以及第一转台驱动第一工作台的转角，卧主轴对第一工作台工件的周边进行加工。立卧主轴的这种交叉换位以及随后的加工也都可同时进行。经过上述过程，两个工件的上面及周边各面都已加工完毕。
在本方案的基础上还可进一步增加两套自动换刀装置，加工过程中分别给立主轴卧主轴换刀，用以提高加工效率及使用的方便性。
以上所述仅为本发明专利的较佳实施例而已，并不用以限制本发明专利，凡在本发明专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型双主轴双工作台立卧复合加工中心，其特征在于：包括底座，所述底座的两侧设有立柱，所述底座上设有相互平行的第一Z轴导轨和第二Z轴导轨，所述第一Z轴导轨和第二Z轴导轨的方向垂直于两立柱之间的连线，所述第一Z轴导轨上滑动设有第一转台，所述第二Z轴导轨上滑动设有第二转台，所述第一转台和第二转台上分别设有第一工作台和第二工作台，所述立柱的上端固定有横梁，所述横梁连接相对设置的两个立柱，所述横梁的顶面和侧面分别设有VX轴导轨，所述VX轴导轨沿水平方向设置，所述VX轴导轨上配套设有滑座，所述滑座沿横梁的长度方向水平移动，所述滑座上设有立主轴箱，所述立主轴箱上靠近滑座的一端设有VY轴导轨，所述立主轴箱沿滑座上下移动，所述横梁远离立主轴箱的一端设有HX轴上导轨，所述HX轴上导轨上设有滑动立柱，所述滑动立柱的底端连接有HX轴下导轨，所述HX轴下导轨对应HX轴上导轨设置在底座上，所述滑动立柱与HX轴上导轨和HX轴下导轨的配合实现滑动立柱在底座上的左右滑动，所述滑动立柱靠近横梁的一端设有HY轴导轨，所述HY轴导轨上设有卧主轴箱，所述卧主轴箱沿滑动立柱上下移动，所述立主轴箱和卧主轴箱上分别设有安装刀具的立主轴和卧主轴。
2.根据权利要求1所述的一种新型双主轴双工作台立卧复合加工中心，其特征在于：所述底座为倒T型结构。
3.根据权利要求1所述的一种新型双主轴双工作台立卧复合加工中心，其特征在于：所述第一转台与底座之间设有第一Z轴丝杆，所述第一Z轴丝杆驱动第一转台沿第一Z轴导轨前后移动，所述第二转台与底座之间设有第二Z轴丝杆，所述第二Z轴丝杆驱动第二转台沿第二Z轴导轨前后移动。
4.根据权利要求1所述的一种新型双主轴双工作台立卧复合加工中心，其特征在于：所述转台为数控转台、液压转台、气动回转台或者手动回转台。
5.根据权利要求1所述的一种新型双主轴双工作台立卧复合加工中心，其特征在于：所述横梁为S型结构，所述横梁靠近滑座的一端设有空腔，所述空腔内设有VX轴丝杆，所述滑座为梯形结构，所述滑座上设有与VX轴导轨相配合的滑块，所述滑座上的梯形斜面与VX轴丝杆配合实现滑座沿VX轴导轨左右移动。
6.根据权利要求1所述的一种新型双主轴双工作台立卧复合加工中心，其特征在于：所述滑动立柱与底座之间设有HX轴丝杆，所述HX轴丝杆平行于HX轴上导轨和HX轴下导轨，所述HX轴丝杆驱动滑动立柱沿横梁的水平方向左右移动。
7.根据权利要求1所述的一种新型双主轴双工作台立卧复合加工中心，其特征在于：所述滑座上的竖直方向上设有一组VY轴导轨的滑块，所述立主轴箱上设有一组VY轴导轨，所述滑座与立主轴箱之间设有VY轴丝杆，所述VY轴丝杆驱动立主轴箱沿VY轴导轨上下移动。
8.根据权利要求1所述的一种新型双主轴双工作台立卧复合加工中心，其特征在于：所述滑动立柱与卧主轴箱之间设有HY轴丝杆，所述HY轴丝杆驱动卧主轴箱沿HY轴导轨上下移动。
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