CN109894631B - 电机壳体的数控双面车床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械设备领域，尤其是机械加工机床设备，特别是电机壳体的数控双面车床，包括一床身，在床身的顶部两端分别对称固定设有一移动油缸，各所述移动油缸的缸体通过固定板固连在床身上，在床身顶部的导轨的左右两端分别对称且活动安装有一移动工作台，各移动工作台的底部分别与其对应位置处的移动油缸的活塞杆前部的丝杠相连接配合，在各移动工作台上方两侧分别设有一轴向进给系统，在各轴向进给系统的上方设有一纵向进给机构，在各移动工作台上分别布置一个主轴箱，两所述主轴箱相互对称设置。两主轴箱的主轴同步运转，解决了原有的加工工艺中的同轴度的缺陷，能够有效的地缩短加工时间，降低设备采供成本和操作人员的使用成本。

Description

电机壳体的数控双面车床

技术领域

本发明涉及机械设备领域，尤其是机械加工车床设备，特别是电机壳体的数控双面车床。

背景技术

目前电机壳体的加工有两种方式，一种是采用双头粗镗机床先进行粗加工，再用两个单面精镗机床进行精加工，加工时间较长。另一种先进的方式是采用数控立车，先将加工后的电机壳体内膛粗加工一端加工出工艺止口，再将壳体的一端外圆车出工艺止口，精加工放在数控立车上，以工艺止口定位，将内膛，两端止口一次车出，称之为“一刀捅”工艺。

前一种，存在两端止口同轴度误差较大的情况，后一种，采用一刀捅的工艺，存在刀杆受电机壳体的长度影响，刀杆悬伸长度比加工件的长度要长，存在刀杆刚性和稳定性的问题，定位止口的定位端面，如果采用壳体的端面，加工并不能完全实现一刀捅得工艺，存在定位端面对止口垂直度的问题，如果采用工艺止口端面，由于工艺止口端面接触面积小存在壳体在实现一刀捅加工过程中，壳体的夹紧位置一端固定夹紧，实现加工远离夹紧端加工稳定性的问题，采用长度端夹紧，由于电机壳体是薄壁件，存在夹紧变形，加工后变形问题。生产加工效率低。

发明内容

本发明为解决上述技术问题之一所采用的技术方案是：电机壳体的数控双面车床，包括一床身，在床身的顶部两端分别对称固定设有一移动油缸，各所述移动油缸的内端缸体分别通过固定板固连在床身上，在床身顶部的轴向导轨的左右两端分别对称且活动安装有一轴向进给系统，各轴向进给系统的底部分别与其对应位置处的移动油缸的丝杠相连接配合，所述各轴向进给系统分别可沿其对应位置上的工件轴向方向滑动，两轴向进给系统的运动为同步相对或相背运动，两所述轴向进给系统为同步运动，所述轴向进给系统的底部均活动卡接在其对应位置处的床身顶部的导轨上，在各轴向进给系统的上方分别设有一纵向进给机构，所述纵向进给机构为同步运动，在各纵向进给机构的内侧面上分别固连一用于卡紧工件的主轴箱，其上主轴装有气动（或液压）夹紧卡盘，加紧工件，各所述主轴箱为同步运动。

所述移动油缸为固定双杆双作用油缸，活塞杆中空分别装有可旋转的丝杠，与直线移动的工作台相连接，通过旋转丝杠，与丝杠相连的丝母带动工作台可以沿加工工件的轴向进行移动，以适应不同长度的加工工件要求。

优选地，所述轴向进给系统包括一活动卡接在对应位置处的床身顶部的导轨上的移动工作台，在各移动工作台的端部分别固定安装一轴向伺服电机，在各移动工作台的顶部左右两端分别固连一内设轴承的横向轴承座，在两横向轴承座之间设有一横向进给丝杠，所述横向进给丝杠的两轴端分别活动插装在对应的轴承孔内，在外端的横向轴承座的外侧的横向进给丝杠的外侧壁上分别设有一轴承套以及设置在其外侧的锁紧螺母，所述横向进给丝杠的外端通过联轴器与其对应位置处的轴向伺服电机的输出轴紧固连接，两轴向伺服电机为同步伺服电机。

伺服电机的旋转通过联轴节传递到丝杠，丝杠的旋转带动丝母移动，通过支座带动横向溜板进行轴向移动。两轴向伺服电机在伺服系统的控制下，可实现同步移动，也可单独运行；优选地，固连在所述纵向进给机构底部的横向进给螺母套接在所述横向进给丝杠上，所述横向进给丝杠通过旋转带动横向进给螺母左右移动，所述纵向进给机构包括一固定连接在所述横向进给螺母顶部的横向溜板，在横向溜板顶部沿工件径向方向设有纵向滑轨，在两纵向滑轨的上方设有一纵向溜板，所述纵向溜板通过滑槽活动卡接在所述纵向滑轨上，在横向溜板的前端顶部固连一纵向伺服电机，在纵向伺服电机后侧的横向溜板顶部间隔设有两纵向轴承座，在两纵向轴承座之间设有一纵向进给丝杠，所述纵向进给丝杠的前后两端分别活动插装在其对应位置处的纵向轴承座内端轴承孔内，所述纵向进给丝杠的前端通过联轴器与所述纵向伺服电机相固连，在纵向溜板的底部固连一纵向进给螺母，所述纵向进给螺母与所述纵向进给丝杠配合实现前后运动，两纵向伺服电机为同步伺服电机。

伺服电机的旋转通过联轴节传动到丝杠，丝杠的旋转带动丝母移动，丝母传递到丝母支座，带动纵向溜板移动。两纵向伺服电机在数控系统控制下，可同时移动，也可单独移动。

固定在横向溜板上的纵向溜板，可以沿横向溜板的纵向导轨在与工件的径向上移动。加工工件的径向尺寸，是由伺服电机通过联轴节拖动传动滚珠丝杠的旋转，拖动与纵向溜板连接的丝母，带动纵向溜板移动控制。横向进给机构控制工件的轴向尺寸大小。

优选地，所述移动油缸包括一缸体，在缸体内设有一中空活塞杆组件，所述活塞杆组件包括一密封设置在缸体的活塞腔内的活塞杆，活塞杆心部装有可旋转的丝杠，丝杠与固定在工作台支座的丝母相连接，油缸的另一端连接一旋转手柄；旋转手柄传动丝杠，通过丝杠旋转带动与连接的丝母移动，带动工作台移动，调整不同尺寸要求的加工工件；活塞杆的移动调整不同的加工工件夹紧位置，所述活塞杆的外端密封穿出所述缸体，在活塞杆内旋合设有一丝杠(外侧壁设有丝杠)，所述丝杠的外侧壁上设有一与活塞杆的内螺纹相配合的外螺纹，所述丝杠的内端伸出缸体并与一丝母相互配合，在丝杠的外端连接有一手柄；两所述移动油缸为同步油缸，采用车床上的同一液压站实现同步供油。

所述主轴箱部件包括：固定在工作台上的主轴箱体，固定在主轴箱内的空心主轴，主轴上安装有驱动齿轮，固定轴承，主轴传动用的花键轴，安装在箱体内部的与花键轴连接的花键套，花键轴两端固定在床身侧面的两轴承支承座，一端通过联轴节与主轴伺服电机相连，主轴固定在一端的轴承支承座上。主轴伺服电机的旋转通过联轴节传递到花键轴，花键轴旋转带动主轴箱内的花键套旋转，花键套带动安装在其上的齿轮，将运动传递到主轴齿轮上。两主轴箱同步运转。

在两工作台上分别放有对称的主轴总成，在主轴箱的主轴上装有夹紧工件的气动（或液压）卡盘。根据工件的大小，变换不同的夹紧爪适应不同工件的夹紧动作。

在床身侧面装有连接两主轴箱的花键轴，两端分别有轴承座固定在床身上，其中一端可以安装主轴伺服电机，通过联轴器与花键轴相连。

在两端的主轴箱内部装有随花键轴旋转的花键套，并可以随主轴箱的移动沿花键轴移动。花键轴旋转，通过花键套上面齿轮（或同步带轮）的旋转，将运动传递到主轴旋转。

在纵向溜板上装有回转刀架用于固定加工工件的刀具，随纵向溜板和横向溜板的移动加工出需要的直径和深度。

本发明的有益效果体现在：解决了原有的加工工艺中的同轴度的缺陷，能够有效的地缩短加工时间，降低设备采供成本和操作人员的使用成本；电机壳体的数控双面车床夹具是以电机壳体的毛坯两端止口外圆定位，使得加工的零件壁厚均匀一致；电机壳体的数控双面车床夹具是以电机壳体的毛坯两端止口外圆夹紧，加强了电机壳体的稳定性，在加工过程中，电机壳体不易变形；电机壳体的数控双面车床从两端加工电机壳体，因而，减少了加工刀杆的长度，提高加工中的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的主视结构示意图。

图2为本发明的侧视结构示意图。

图3为本发明的俯视结构示意图。

图4为图3中本发明的B-B向剖视结构示意图。

图5为本发明的轴向进给系统局部结构示意图。

图6为图5中本发明的俯视结构示意图。

图7为本发明的主轴箱部分结构示意图。

图中，1、床身； 2、移动油缸；3、固定板； 4、床身导轨； 5、丝杠；6、纵向进给机构；7、主轴箱；8、移动工作台；9、轴向伺服电机；10、轴承；11、横向轴承座；12、横向进给丝杠；13、轴承套；14、锁紧螺母；15、联轴器；16、横向进给螺母；17、横向溜板；18、纵向滑轨；19、纵向溜板；20、纵向伺服电机；21、纵向轴承座；22、纵向进给丝杠；23、纵向进给螺母；24、缸体；25、活塞杆；26、丝母；27、手柄；28、工件；29、送料车；30、刀台。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1-7中所示，电机壳体的数控双面车床，包括一床身1，在床身1的顶部两端分别对称固定设有一移动油缸2，各所述移动油缸2的内端分别通过固定板3固连在床身1上，在床身1顶部的导轨的左右两端分别对称且活动安装有一轴向进给系统，各轴向进给系统的底部分别与其对应位置处的移动油缸2的丝杠5相连接配合，所述各轴向进给系统分别可沿其对应位置上的导轨左右方向滑动，两轴向进给系统的运动为同步相对或相背运动，两所述轴向进给系统为同步运动，所述轴向进给系统的底部均活动卡接在其对应位置处的床身顶部的导轨上，在各轴向进给系统的上方分别设有一纵向进给机构6，所述纵向进给机构6为同步运动，在各纵向进给机构6的内侧面上分别固连一用于卡紧工件28的主轴箱7，各所述主轴箱7为同步运动。所述主轴箱7采用目前车床上通用的结构即可，主要是通过其上的夹具实现对工件28的夹紧、以及通过主轴箱7的工作带动被夹紧的工件实现转动，本领域的技术人员在选择时可以旋合安装现有的主轴箱7配合本装置的改进之处实现零件的加工。

优选地，所述轴向进给系统包括一活动卡接在对应位置处的床身顶部的导轨上的移动工作台8，在各移动工作台8的端部分别固定安装一轴向伺服电机9，在移动工作台8的顶部左右两端分别固连一内设轴承10的横向轴承座11，在两横向轴承座11之间设有一横向进给丝杠12，所述横向进给丝杠12的两轴端分别活动插装在对应的轴承10孔内，在外端的横向轴承座11的外侧的横向进给丝杠12的外侧壁上分别设有一轴承套13以及设置在轴承套13外侧的锁紧螺母14，所述横向进给丝杠12的外端通过联轴器15与其对应位置处的轴向伺服电机9的输出轴紧固连接，两轴向伺服电机9为同步伺服电机。

优选地，固连在所述纵向进给机构6底部的横向进给螺母16套接在所述横向进给丝杠12上，所述横向进给丝杠12通过旋转带动横向进给螺母16左右移动，所述纵向进给机构6包括一固定连接在所述横向进给螺母16顶部的横向溜板17，在横向溜板17顶部沿其前后方向设有两间隔且凸起设置的纵向滑轨18，在两纵向滑轨18的上方设有一纵向溜板19，所述纵向溜板19通过滑槽活动卡接在所述纵向滑轨18上，在横向溜板17的前端顶部固连一纵向伺服电机20，在纵向伺服电机20后侧的横向溜板17顶部间隔设有两纵向轴承座21，在两纵向轴承座21之间设有一纵向进给丝杠22，所述纵向进给丝杠22的前后两端分别活动插装在其对应位置处的纵向轴承座21内端轴承孔内，所述纵向进给丝杠22的前端通过联轴器15与所述纵向伺服电机20相固连，在纵向溜板19的底部固连一纵向进给螺母23，所述纵向进给螺母23与所述纵向进给丝杠22配合实现前后运动，两纵向伺服电机20为同步伺服电机，各所述纵向溜板19的内侧面分别与所述的主轴箱7固连。

优选地，所述移动油缸2包括一缸体24，在缸体24内设有一活塞杆组件，所述活塞杆组件包括一密封设置在缸体24的活塞腔内、中空的活塞杆25，所述活塞杆25的外端密封穿出所述缸体24，在活塞杆25内旋合设有一丝杠5，所述丝杠5的外侧壁上设有一与活塞杆25的内螺纹相配合的外螺纹，所述丝杠5的内端伸出缸体24并与一丝母26相互配合，在丝杠5的外端连接有一手柄27；两所述移动油缸2为同步油缸，采用车床上的通用的液压站实现同步供油。

在两工作台上分别放有对称的主轴总成，在主轴箱的主轴上装有夹紧工件的气动（或液压）卡盘。根据工件的大小，变换不同的夹紧爪适应不同工件的夹紧动作。

在床身侧面装有连接两主轴箱的花键轴，两端分别有轴承座固定在床身上，其中一端可以安装主轴伺服电机，通过联轴器与花键轴相连。

在两端主轴箱内部装有随花键轴旋转的花键套，并可以随主轴箱的移动沿花键轴移动。花键轴旋转，通过花键套的旋转，将运动传递到主轴旋转。

在纵向溜板上装有回转刀架用于固定加工工件的刀具，随纵向溜板和横向溜板的移动加工出需要的直径和深度。

先将工件放到送料车29上，送料车29移动到本车床的整体床身1中心，两移动油缸2，在外部液压站的控制作用下，由于液压的推动，使两移动油缸2的丝杠5分别连接其对应位置处的移动工作台8，并沿床身1顶部的导轨方向实现相互靠拢或者相互远离的同步左右向移动，与此同时，放置在两移动工作台8上的所有部件件都跟随一起移动，分别安装在各主轴箱7内部的传动花键套一起，沿主传动花键轴移动，靠近工件，到达定位位置，左右夹紧爪夹紧工件，工件离开送料小车，送料小车离开中心位置区域，各主轴箱7工作时分别带动工件旋转。然后，左侧的轴向伺服电机9、右侧的轴向伺服电机9、左侧的纵向伺服电机20、右侧的纵向伺服电机20在现有的数控系统的控制下驱动各横向溜板17、纵向溜板19，以及分别固定安装在各纵向溜板19顶部的刀台30移动，完成要加工的动作。

由于工件的旋转，两面同时加工，加工出来的圆柱面（孔）为同一中心线，因而不存在同轴度误差。两端同时进刀，减少了单端刀具的运动时间，提高了效率。

该车床可以根据需要改换夹紧爪后，也可以加工电机轴、双止口法兰盘、驱动车车桥、拖车车桥等零部件，通用性强。

解决了原有的加工工艺中的同轴度的缺陷，能够有效的地缩短加工时间，降低设备采供成本和操作人员的使用成本；解决了原有的加工工艺中的刀杆稳定性问题，刀杆缩短，缩短加工时间，提高生产效率；电机壳体的数控双面车床夹具是以电机壳体的毛坯两端止口外圆定位，使得加工的零件壁厚均匀一致；电机壳体的数控双面车床夹具是以电机壳体的毛坯两端止口外圆夹紧，加强了电机壳体的稳定性，在加工过程中，电机壳体不易变形；电机壳体的数控双面车床从两端加工电机壳体，因而，减少了加工刀杆的长度，提高加工中的稳定性；电机壳体的数控双面车床是以电机壳体的旋转进行加工，两端止口，内膛的同轴度为零，从而保证电机的定子和转子保证均匀一致，降低电机的旋转噪音。

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中；对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (2)

1.电机壳体的数控双面车床，包括一床身，其特征在于：在床身的顶部两端分别对称固定设有一移动油缸，所述移动油缸包括一缸体，在缸体内设有一活塞杆组件，所述活塞杆组件包括一密封设置在缸体的活塞腔内的活塞杆，所述活塞杆的外端密封穿出所述缸体，在活塞杆内旋合设有一丝杠，所述丝杠的外侧壁上设有一与活塞杆的内螺纹相配合的外螺纹，所述丝杠的内端伸出缸体并与一丝母相互配合，在丝杠的外端连接有一手柄；两所述移动油缸为同步油缸，采用车床上的同一液压站实现同步供油；各所述移动油缸的缸体固连在床身上，在床身顶部的导轨的左右两端分别对称且活动安装有一轴向进给系统，各轴向进给系统的底部分别与其对应位置处的移动油缸的活塞杆前部的丝杠相连接配合，所述轴向进给系统包括一活动卡接在床身顶部的导轨上的移动工作台，在各移动工作台的端部分别固定安装一轴向伺服电机，在移动工作台的顶部左右两端分别固连一内设轴承的横向轴承座，在两横向轴承座之间设有一横向进给丝杠，所述横向进给丝杠的两轴端分别活动插装在对应的轴承孔内，在外端的横向轴承座外侧的横向进给丝杠的外侧壁上分别设有一轴承套以及设置在轴承套外侧的锁紧螺母，所述横向进给丝杠的外端通过联轴器与其对应位置处的轴向伺服电机的输出轴紧固连接，在各轴向进给系统的上方分别设有一纵向进给机构，在各移动工作台上分别布置一个主轴箱，两所述主轴箱相互对称设置。

2.根据权利要求1所述的电机壳体的数控双面车床，其特征在于：固连在所述纵向进给机构底部的横向进给螺母套接在所述横向进给丝杠上，所述横向进给丝杠通过旋转带动横向进给螺母左右移动，所述纵向进给机构包括一固定连接在所述横向进给螺母顶部的横向溜板，在横向溜板顶部沿其前后方向设有两间隔且凸起设置的纵向滑轨，在两纵向滑轨的上方设有一纵向溜板，所述纵向溜板通过滑槽活动卡接在所述纵向滑轨上，在横向溜板的前端顶部固连一纵向伺服电机，在纵向伺服电机后侧的横向溜板顶部间隔设有两纵向轴承座，在两纵向轴承座之间设有一纵向进给丝杠，所述纵向进给丝杠的前后两端分别活动插装在其对应位置处的纵向轴承座内端轴承孔内，所述纵向进给丝杠的前端通过联轴器与所述纵向伺服电机相固连，在纵向溜板的底部固连一纵向进给螺母，所述纵向进给螺母与所述纵向进给丝杠配合实现前后运动，两纵向伺服电机为同步伺服电机，各所述纵向溜板的内侧面分别与所述的主轴箱固连。

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