CN109822111A - 一种窄间距卧式多主轴数控车床 - Google Patents
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Abstract
一种窄间距卧式多主轴数控车床，它主要由多组主轴单元、X向数控滑台、Z向数控滑台、数控转塔刀架和一组机座组成，其特征在于：它采用两台或两台以上卧式数控车床并列组合而成；每台数控卧式车床的Z向数控滑台上安装有主轴单元，Z向数控滑台的移动方向相对工人操作面为前后水平移动，X向数控滑台与主轴单元呈垂直布局，X向数控滑台为竖直状，X向数控滑台安置在主轴单元的工件夹持部前方，即在操作者侧；每个X向数控滑台的滑板上均安装有一个数控转塔刀架，数控转塔刀架的回转轴线与X向数控滑台的运动轨迹垂直，数控转塔刀架的刀盘面向主轴单元的工件夹持部；该多主轴数控车床空间紧凑，维护方便，非常适合于大中批量零件的高效加工。
Description
技术领域
本发明涉及一种数控车床，尤其是一种窄间距卧式多主轴数控车床。
背景技术
随着国家装备制造业的振兴与发展，数控机床作为机床工业的主流产品，已成为实现装备制造业现代化的关键设备。常规的数控车床占地面积大，工人多机操作时要行走较多的距离，从而增加工人的劳动强度，影响工作效率；另外随着土地资源的紧缩，加工场地的成本越来越高，因而希望设备能更加紧凑小型化，从而提高车间的容积率，降低管理成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种操作空间紧凑，维护方便的多主轴数控卧式车床。
为了达到上述的发明目的，本发明所采用的技术方案为：它主要由多组主轴单元、X向数控滑台、Z向数控滑台、数控转塔刀架和一组机座组成，其特征在于：主轴单元安装在Z向数控滑台的滑板上，主轴单元的回转轴线与Z向数控滑台的移动轨迹相互平行；Z向数控滑台的底座与机座制造或固定为一体，主轴单元水平安置，并且主轴单元的工件夹持部朝向操作者侧；X向数控滑台与主轴单元呈垂直布局，X向数控滑台为竖直状，X向数控滑台安置在主轴单元的工件夹持部前方，即在操作者侧；X向数控滑台的底座与机座制造或固定为一体；多组X向和Z向数控滑台均可独立运动；多组主轴单元呈并列平行布局，每个X向数控滑台的滑板上均安装有一个数控转塔刀架，数控转塔刀架的回转轴线与X向数控滑台的运动轨迹垂直，数控转塔刀架的刀盘面向主轴单元的工件夹持部; 每个数控转塔刀架的下方机座上制造有容切屑下排的孔，工作中数控转塔刀架的轴线始终在主轴单元的下方上下移动。
本发明中数控滑台包括滑座、滑板、导轨、数控驱动机构，数控驱动机构驱动滑板使其相对滑座产生精确位移运动；导轨可与滑座或滑板制造为一体也可分体，例如滑动硬轨和直线滚动导轨；数控驱动机构优选数控电机加丝杆组的驱动机构，次选采用伺服直线电机。为方便描述，本发明中滑座是指滑台中静止的一方，滑板为滑台中运动的一方。
为方便描述，本发明中以面对人的上下的方向为X向，面对人前后的方向为Z向；也可理解为主轴单元的轴向为Z向，主轴单元的径向为X向。
为上述技术方案的进一步改进，所述的主轴单元为电主轴单元，它可减少震动，提高转速，另外其安装方便，外型结构简洁。
作为上述技术方案的进一步改进，所述的X向数控滑台为滑动悬伸硬轨结构；即滑板移动方向长度大于滑座长度，滑板工作时有悬伸出滑座外；数控转塔刀架安装在靠主轴单元端的滑板上，并处于滑板的悬伸端；滑座上制造有凹部，供数控转塔刀架下移时避空，从而减少滑板的悬伸量；滑座用于限定滑板仅能上下移动的槽型优选矩形，次选燕尾型与双V型；滑座与机座制造为一体；该结构刚性强，滑台宽度窄，利于车床间距更窄化设计。
作为上述技术方案的进一步改进，所述的X向数控滑台的数控驱动机构采用数控电机加丝杆组的驱动机构，其特征在于数控电机和电机座安装在滑板上，数控电机朝上，丝杆朝下，丝杆螺母座安装在滑座上；该结构空间紧凑，维护方便。
作为上述技术方案的进一步改进，所述的Z向数控滑台为套筒主轴式滑动悬伸硬轨结构；其特征在于：它主要由机座、主轴、主轴套、主轴轴承、皮带轮、安装板、Z轴丝杆组、主轴电机组成；主轴通过主轴轴承安装在主轴套中；机座上加工有用于间隙配合安装主轴套的孔，该孔长度小于或等于主轴套加Z轴移动最大行程的长度；在靠机座后方的主轴上安装有皮带轮，主轴电机输出轴上也安装有皮带轮；在靠机座后方的主轴套的端面上固定安装有安装板，安装板朝下，主轴电机平行安装在主轴下方，主轴电机固定安装在安装板上；机座中开有容纳主轴电机的孔，主轴电机处于该孔中，并相互不干涉；Z轴丝杆组安装在主轴套与主轴电机间，并与主轴套相平行，其丝杆通过丝杆轴承安装在安装板上；机座上加工有容纳丝杆与丝杆螺母的孔，丝杆螺母固定安装在机座上；Z轴数控电机通过Z轴电机安装座与丝杆同轴安装在安装板上，Z轴数控电机与丝杆间用联轴器相联；主轴靠机座后方安装的皮带轮与主轴电机输出轴上安装的皮带轮用皮带相联，该皮轮套过Z轴电机安装座。Z向数控滑台采用套筒主轴式滑动悬伸硬轨结构可大副减小主轴间的间距，从而更利于车床间距窄化设计。
本发明的有益效果是：结构简洁，间距小、维护方便，并且本机为多主轴设备，加工时可多单元同步进行车削工作，因而其效率高，该设备非常适合于大中批量零件的加工。
附图说明
图1是本发明第一实施例的三维结构示意图。
图2是本发明第一实施例的主视结构示意图。
图3是本发明第一实施例的俯视结构示意图。
图4是本发明第一实施例的机座的结构示意图。
图5为图1的K部放大图。
图6是本发明第二实施例的主视结构示意图。
图7是本发明第二实施例的俯视结构示意图。
图8是图6的F部放大图。
图中：1为主轴单元，2为X向数控滑台，3为Z向数控滑台，4为数控转塔刀架，5为机座，6为Z向数控滑台的滑板，6为主轴单元的工件夹持部，7为X向数控滑台的滑板， 9为切屑下排孔，10为滑座上制造有凹部，11为侧板，12为盖板，13为 X轴数控电机，14为X轴电机座，15为X轴丝杆，16为X轴丝杆螺母座，20为主轴，21为主轴套，22为主轴轴承，23为皮带轮，24为安装板，25为Z轴丝杆组，26为主轴电机，27为丝杆，28为丝杆轴承，29为丝杆螺母，30为Z轴数控电机，31为Z轴电机安装座，32为联轴器。
具体实施方式
参照图1、2、3、4、5所示的实施例1采用双主轴卧式数控控车床结构，它主要由两组主轴单元1、X向数控滑台2、Z向数控滑台3、数控转塔刀架4和一组机座5组成，其特征在于：主轴单元1安装在Z向数控滑台3的滑板5上，主轴单元1的回转轴线与Z向数控滑台3的移动轨迹相互平行；Z向数控滑台3的底座与机座5制造为一体，主轴单元1水平安置，并且主轴单元的工件夹持部7朝向操作者侧；X向数控滑台2与主轴单元1呈垂直布局，X向数控滑台2为竖直状，X向数控滑台2安置在主轴单元的工件夹持部7前方，即在操作者侧；X向数控滑台2的底座与机座5制造为一体；两组X向和Z向数控滑台均可独立运动；两组主轴单元呈并列平行布局，每个X向数控滑台的滑板8上均安装有一个数控转塔刀架4，数控转塔刀架4的回转轴线与X向数控滑台2的运动轨迹垂直，数控转塔刀架4的刀盘面向主轴单元的工件夹持部7; 每个数控转塔刀架的下方机座上制造有容切屑下排的孔9，工作中数控转塔刀架4的轴线始终在主轴单元1的下方上下移动。
参照图3、4、5所示本实施例1的X向数控滑台为滑动悬伸硬轨结构；即滑板8移动方向长度大于滑座长度，滑板8工作时有悬伸出滑座外；数控转塔刀架4安装在靠主轴单元端1的滑板上，并处于滑板的悬伸端；滑座上制造有凹部10，供数控转塔刀架4下移时避空，从而减少滑板8的悬伸量；滑座用于限定滑板仅能上下移动的槽型采用矩形，参照图5所示该矩形槽型采用多板组装结构，这样更利于精密加工，从而减少滑动间隙；限定滑板8仅能上下移动的矩形槽型由侧板11、盖板12与机座5组成，侧板11固定在机座5上，盖板12固定在侧板11上；本实施例滑板8采用整体合金钢材质，导轨面部采用高频淬火处理；该结构制造方便，导轨硬度高，摩擦系数小。
参照图1所示本实施例1的X向数控滑台的数控驱动机构采用数控电机加丝杆组的驱动机构，其特征在于X轴数控电机13和X轴电机座14安装在X向数控滑台的滑板8上，X轴数控电机13朝上，X轴丝杆15朝下，X轴丝杆螺母座16安装在滑座上；该结构空间紧凑，维护方便。
参照图1所示本实施例1的Z向数控滑台也为滑动悬伸硬轨结构，安装在Z向数控滑台的滑板6上的主轴单元1为电主轴单元，它可减少震动，提高转速，另外其安装方便，外型结构简洁。
参照图6、7、8所示的实施例2采用4主轴卧式数控控车床结构，其与第一实施例主要区别在于Z向数控滑台的结构不同；本实施例中Z向数控滑台为套筒主轴式滑动悬伸硬轨结构；其特征在于：它主要由机座5、主轴20、主轴套21、主轴轴承22、皮带轮23、安装板24、Z轴丝杆组25、主轴电机26组成；主轴20通过主轴轴承22安装在主轴套21中；机座5上加工有用于间隙配合安装主轴套21的孔，该孔长度小于或等于主轴套加Z轴移动最大行程的长度；为了延长使用寿命，本实放例中主轴套采用合金钢材质，并整体淬火处理；在靠机座5后方的主轴20上安装有皮带轮23，主轴电机26输出轴上也安装有皮带轮23；在靠机座5后方的主轴套21的端面上固定安装有安装板24，安装板24朝下，主轴电机26平行安装在主轴20下方，主轴电机26固定安装在安装板24上；机座5中开有容纳主轴电机26的孔，主轴电机26处于该孔中，并相互不干涉；Z轴丝杆组25安装在主轴套21与主轴电机26间，并与主轴套21相平行，其丝杆27通过丝杆轴承28安装在安装板24上；机座5上加工有容纳丝杆27与丝杆螺母29的孔，丝杆螺母29固定安装在机座5上；Z轴数控电机30通过Z轴电机安装座31与丝杆27同轴安装在安装板24上，Z轴数控电机30与丝杆27间用联轴器32相联；主轴靠机座后方安装的皮带轮与主轴电机输出轴上安装的皮带轮用皮带相联，该皮轮套过Z轴电机安装座31。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员，在本发明的领域内所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
Claims (5)
1.一种窄间距卧式多主轴数控车床，它主要由多组主轴单元、X向数控滑台、Z向数控滑台、数控转塔刀架和一组机座组成，其特征在于：主轴单元安装在Z向数控滑台的滑板上，主轴单元的回转轴线与Z向数控滑台的移动轨迹相互平行；Z向数控滑台的底座与机座制造或固定为一体，主轴单元水平安置，并且主轴单元的工件夹持部朝向操作者侧；X向数控滑台与主轴单元呈垂直布局，X向数控滑台为竖直状，X向数控滑台安置在主轴单元的工件夹持部前方，即在操作者侧；X向数控滑台的底座与机座制造或固定为一体；多组X向和Z向数控滑台均可独立运动；多组主轴单元呈并列平行布局，每个X向数控滑台的滑板上均安装有一个数控转塔刀架，数控转塔刀架的回转轴线与X向数控滑台的运动轨迹垂直，数控转塔刀架的刀盘面向主轴单元的工件夹持部; 每个数控转塔刀架的下方机座上制造有容切屑下排的孔，工作中数控转塔刀架的轴线始终在主轴单元的下方上下移动。
2.根据权利要求1所述的窄间距卧式多主轴数控车床，其特征在于：所述的X向数控滑台为滑动悬伸硬轨结构；即滑板移动方向长度大于滑座长度，滑板工作时有悬伸出滑座外；数控转塔刀架安装在靠主轴单元端的滑板上，并处于滑板的悬伸端；滑座上制造有凹部，供数控转塔刀架下移时避空，从而减少滑板的悬伸量；滑座用于限定滑板仅能上下移动的槽型优选矩形，次选燕尾型与双V型；滑座与机座制造为一体。
3.根据权利要求1或2所述的窄间距卧式多主轴数控车床，其特征在于：所述的所述的Z向数控滑台为套筒主轴式滑动悬伸硬轨结构；其特征在于：它主要由机座、主轴、主轴套、主轴轴承、皮带轮、安装板、Z轴丝杆组、主轴电机组成；主轴通过主轴轴承安装在主轴套中；机座上加工有用于间隙配合安装主轴套的孔，该孔长度小于或等于主轴套加Z轴移动最大行程的长度；在靠机座后方的主轴上安装有皮带轮，主轴电机输出轴上也安装有皮带轮；在靠机座后方的主轴套的端面上固定安装有安装板，安装板朝下，主轴电机平行安装在主轴下方，主轴电机固定安装在安装板上；机座中开有容纳主轴电机的孔，主轴电机处于该孔中，并相互不干涉；Z轴丝杆组安装在主轴套与主轴电机间，并与主轴套相平行，其丝杆通过丝杆轴承安装在安装板上；机座上加工有容纳丝杆与丝杆螺母的孔，丝杆螺母固定安装在机座上；Z轴数控电机通过Z轴电机安装座与丝杆同轴安装在安装板上，Z轴数控电机与丝杆间用联轴器相联；主轴靠机座后方安装的皮带轮与主轴电机输出轴上安装的皮带轮用皮带相联，该皮轮套过Z轴电机安装座。
4.根据权利要求2所述的窄间距卧式多主轴数控车床，其特征在于：所述的所述的X向数控滑台的数控驱动机构采用数控电机加丝杆组的驱动机构，其特征在于数控电机和电机座安装在滑板上，数控电机朝上，丝杆朝下，丝杆螺母座安装在滑座上。
5.根据权利要求1或2所述的窄间距卧式多主轴数控车床，其特征在于：所述的主轴单元为电主轴单元。
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Effective date of registration: 20191125 Address after: 213000 Xiaomiao Industrial Park No. 14, Minghuang Industrial Concentration Zone, Hutang Town, Wujin District, Changzhou City, Jiangsu Province Applicant after: Changzhou Crown Shaft CNC Equipment Co., Ltd. Address before: Room 2202, unit B, building 258, Hutang Town, Nandu Town, Wujin District, Changzhou, Jiangsu, China Applicant before: Lin Zhihe |
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