CN110052832A - 车铣复合加工机床 - Google Patents

Abstract

本发明属于机加工设备技术领域，尤其涉及一种车铣复合加工机床，包括机架、工件安装转台、横向移动机构、纵向移动机构、车刀移动模组、铣刀移动模组、车刀安装座和铣刀安装座，机架上设有加工区，横向移动机构呈横向安装于机架上且位于加工区内，纵向移动机构呈纵向安装于横向移动机构的驱动端上，工件安装转台可转动地安装于纵向移动机构的驱动端上；车刀移动模组和铣刀移动模组均呈竖向并排设置在机架上，车刀安装座安装在车刀移动模组的驱动端上并位于加工区内，铣刀安装座安装在铣刀移动模组的驱动端上并位于加工区内，加工时，车削和铣削交互使用，达到对工件一次性加工成型的目的，有效地避免刀具因二次安装导致加工误差变大的现象发生。

Description

车铣复合加工机床

技术领域

本发明属于机加工设备技术领域，尤其涉及一种车铣复合加工机床。

背景技术

车铣复合加工机床是通过车刀和铣刀交替变换使用对各类工件进行复合加工，以完成对较为复杂工件的加工。现有的车铣复合加工机床一般是在机架上设置一个工件安装转台且该工件安装转台可高速转动，以及在机架上设置可相对移动的横向移动机构、纵向移动机构和竖向移动机构，然后在竖向移动机构上设置一个可转动的刀具安装座，该刀具安装座上可安装车刀或铣刀，使用时，通过在刀具安装座上安装车刀以进行车削加工，或在刀具安装座上安装铣刀以进行铣削加工，然后配合各移动机构和转动机构的运动，完成对工件的车铣复合加工。

但是，在进行车铣复合加工的过程中，由于需要将车刀或铣刀分别安装在刀具安装座上以完成相应的切削工艺，那么由于车刀或铣刀拆装后想进行二次定位是非常困难的，这样由于定位误差的影响，就会导致工件加工误差的产生，使得工件经过车铣复合加工后依旧存在较大的误差；并且现有的车铣复合加工车床的横向移动机构、纵向移动机构和竖向移动机构一般均采用丝杆传动的方式进行移动，这样的移动往往无法满足现在对工件高精度的加工要求，会进一步加大工件的加工误差，使用效果不好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车铣复合加工机床，旨在解决现有技术中的对工件进行车铣复合加工时，工件的加工精度不高的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种车铣复合加工机床，包括机架、工件安装转台、横向移动机构、纵向移动机构、车刀移动模组、铣刀移动模组、车刀安装座和铣刀安装座，所述机架上设有加工区，所述横向移动机构呈横向安装于所述机架上且位于所述加工区内；所述纵向移动机构呈纵向安装于所述横向移动机构的驱动端上，且在所述横向移动机构的驱动下能够沿横向移动，所述工件安装转台可转动地安装于所述纵向移动机构的驱动端上，且在所述纵向移动机构的驱动下能够沿纵向移动；所述车刀移动模组和所述铣刀移动模组均呈竖向并排设置在所述机架上，所述车刀安装座安装在所述车刀移动模组的驱动端上并位于所述加工区内，所述车刀安装座在所述车刀移动模组的驱动下能够沿竖向移动，所述铣刀安装座安装在所述铣刀移动模组的驱动端上并位于所述加工区内，所述铣刀安装座在所述铣刀移动模组的驱动下能够沿竖向移动。

优选地，所述车刀移动模组包括车刀直线驱动件和车刀气浮模组，所述车刀直线驱动件安装于所述机架上，所述车刀气浮模组包括车刀供气组件、车刀导轨和车刀滑台，所述车刀导轨安装于所述机架上且在竖直方向上延伸，所述车刀滑台安装于所述车刀导轨上，所述车刀供气组件的输出端朝向所述车刀导轨和所述车刀滑台之间供气以使得所述车刀导轨和所述车刀滑台之间呈间隙安装，所述车刀直线驱动件的输出端与所述车刀滑台连接并驱动所述车刀滑台沿着所述车刀导轨来回移动，所述车刀安装座安装于所述车刀滑台上。

优选地，所述车刀移动模组还包括车刀配重气缸，所述车刀配重气缸安装于所述机架上，所述车刀配重气缸的输出端与所述车刀滑台连接并驱动所述车刀滑台沿着所述车刀导轨来回移动。

优选地，所述车刀移动模组上设有精度检测器，所述精度检测器包括检测支架、检测气缸和检测探头，所述检测支架安装于所述机架上，所述检测气缸安装于所述检测支架上，所述检测气缸的输出端竖直向下延伸至所述加工区内，所述检测探头安装于所述检测气缸的输出端上。

优选地，所述铣刀移动模组包括铣刀直线驱动件和铣刀气浮模组，所述铣刀直线驱动件安装于所述机架上，所述铣刀气浮模组包括铣刀供气组件、铣刀导轨和铣刀滑台，所述铣刀导轨安装于所述机架上且在竖直方向上延伸，所述铣刀滑台安装于所述铣刀导轨上，所述铣刀供气组件的输出端朝向所述铣刀导轨和所述铣刀滑台之间供气以使得所述铣刀导轨和所述铣刀滑台之间呈间隙安装，所述铣刀直线驱动件的输出端与所述铣刀滑台连接并驱动所述铣刀滑台沿着所述铣刀导轨来回移动，所述铣刀安装座安装于所述铣刀滑台上。

优选地，所述铣刀移动模组还包括铣刀配重气缸，所述铣刀配重气缸安装于所述机架上，所述铣刀配重气缸的输出端与所述铣刀滑台连接并驱动所述铣刀滑台沿着所述铣刀导轨来回移动。

优选地，所述横向移动机构包括横向直线驱动件和横向气浮模组，所述横向直线驱动件安装于所述机架上，所述横向气浮模组包括横向供气组件、横向导轨和横向滑台，所述横向导轨安装于所述机架上且沿着横向延伸，所述横向滑台安装于所述横向导轨上，所述横向供气组件的输出端朝向所述横向导轨和所述横向滑台之间供气以使得所述横向导轨和所述横向滑台之间呈间隙安装，所述横向直线驱动件的输出端与所述横向滑台连接并驱动所述横向滑台沿着所述横向导轨来回移动，所述纵向移动机构安装于所述横向滑台上。

优选地，所述纵向移动机构包括纵向支架、纵向直线驱动件和纵向气浮模组，所述纵向支架安装于所述横向移动机构的驱动端上，所述纵向直线驱动件安装于所述纵向支架上，所述纵向气浮模组包括纵向供气组件、纵向导轨和纵向滑台，所述纵向导轨安装于所述纵向支架上且与所述纵向支架同方向延伸，所述纵向滑台安装于所述纵向导轨上，所述纵向供气组件的输出端朝向所述纵向导轨和所述纵向滑台之间供气以使得所述纵向导轨和所述纵向滑台之间呈间隙安装，所述纵向直线驱动件的输出端与所述纵向滑台连接并驱动所述纵向滑台沿着所述纵向导轨来回移动，所述工件安装转台安装于所述纵向滑台上。

优选地，所述横向移动机构设有两个，两个所述横向移动机构平行地设置于所述机架上且分别位于所述加工区的两端，所述纵向移动机构的两端分别与两个所述横向移动机构的驱动端连接，所述车刀移动模组和所述铣刀移动模组沿着两个所述横向移动机构平行的方向并排地设置在所述机架上。

优选地，所述工件安装转台包括转动支架、转动驱动源、转动主轴和工件固定件，所述转动支架安装于所述纵向移动机构上，所述转动驱动源和所述转动主轴均安装于所述转动支架上，所述转动驱动源的输出端与所述转动主轴连接并驱动所述转动主轴转动，所述工件固定件安装于所述转动主轴的末端。

本发明的有益效果：本发明的车铣复合加工机床，车刀安装在车刀安装座上，铣刀安装在铣刀安装座上，在加工的过程中，当需要对工件进行车削加工时，工件固定安装在工件安装转台上，工件安装转台高速转动以带动工件高速转动，工件安装转台随横向移动机构和纵向移动机构在加工区内的水平方向自由移动，车刀移动模组带动车刀在加工区内的竖向自由移动，这样车刀和工件就可以在加工区内相互配合移动，从而实现车刀可以在指定加工位置处按照既定的加工路径对工件进行车削加工；当需要对工件进行铣削加工时，车刀移动模组带动车刀回归原位并停止工作，然后工件安装转台停止转动，铣刀高速转动，工件安装转台随横向移动机构和纵向移动机构在加工区内的水平方向自由移动，铣刀移动模组带动铣刀在加工区内的竖向自由移动，这样铣刀和工件就可以在加工区内相互配合移动，从而实现铣刀可以在指定加工位置处按照既定的加工路径对工件进行铣削加工；同样的，当需要由铣削加工转换至车削加工时，铣刀移动模组带动铣刀回归原位并停止工作，机床进入车削加工模式，如此，车削和铣削交互使用，达到对工件一次性加工成型的目的，有效地避免刀具因二次安装导致加工误差变大的现象发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的车铣复合加工机床的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的车铣复合加工机床的车刀部分结构示意图；

图3为本发明实施例提供的车铣复合加工机床的车刀移动模组结构示意图；

图4为本发明实施例提供的车铣复合加工机床的精度检测器结构示意图；

图5为本发明实施例提供的车铣复合加工机床的铣刀部分结构示意图；

图6为本发明实施例提供的车铣复合加工机床的横向和纵向的移动结构示意图；

图7为本发明实施例提供的车铣复合加工机床的横向滑台的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的车铣复合加工机床的纵向移动机构的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10—机架 11—加工区 20—工件安装转台

21—转动支架 22—转动主轴 23—工件固定件

30—横向移动机构 31—横向支架 32—横向直线驱动件

33—横向气浮模组 40—纵向移动机构 41—纵向支架

42—纵向直线驱动件 43—纵向气浮模组 50—车刀移动模组

51—车刀支架 52—车刀直线驱动件 53—车刀气浮模组

54—车刀配重气缸 60—铣刀移动模组 61—铣刀支架

62—铣刀直线驱动件 63—铣刀气浮模组 64—铣刀配重气缸

70—车刀安装座 80—铣刀安装座 90—精度检测器

91—检测支架 92—检测气缸 93—检测探头

331—横向导轨 332—横向滑台 431—纵向导轨

432—纵向滑台 511—车刀限位缓冲块 531—车刀导轨

532—车刀滑台 611—铣刀限位缓冲块 631—铣刀导轨

632—铣刀滑台 3321—横向气浮节流器 4321—纵向气浮节流器

4322—纵向限位缓冲器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～8描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1～8所示，本发明实施例提供了一种车铣复合加工机床，应用于对工件进行高精度的车铣复合加工，且在加工的过程中，车刀和铣刀交替使用，中途无需更换刀具，从而解决了工件因二次定位而造成的加工误差的问题。具体地，车铣复合加工机床包括机架10、工件安装转台20、横向移动机构30、纵向移动机构40、车刀移动模组50、铣刀移动模组60、车刀安装座70和铣刀安装座80，机架10上设有加工区11，横向移动机构30呈横向安装于机架10上且位于加工区11内，纵向移动机构40呈纵向安装于横向移动机构30的驱动端上，且在横向移动机构30的驱动下能够沿横向移动，工件安装转台20可转动地安装于纵向移动机构40的驱动端上，且在纵向移动机构40的驱动下能够沿纵向移动；车刀移动模组50和铣刀移动模组60均呈竖向并排设置在机架10上，车刀安装座70安装在车刀移动模组50的驱动端上并位于加工区11内，车刀安装座70在车刀移动模组50的驱动下能够沿竖向移动，铣刀安装座80安装在铣刀移动模组60的驱动端上并位于加工区11内，铣刀安装座80在铣刀移动模组60的驱动下能够沿竖向移动。

具体地，本发明实施例的车铣复合加工机床，车刀安装在车刀安装座70上，铣刀安装在铣刀安装座80上，在加工的过程中，当需要对工件进行车削加工时，工件固定安装在工件安装转台20上，工件安装转台20高速转动以带动工件高速转动，工件安装转台20随横向移动机构30和纵向移动机构40在加工区11内的水平方向自由移动，车刀移动模组50带动车刀在加工区11内的竖向自由移动，这样车刀和工件就可以在加工区11内相互配合移动，从而实现车刀可以在指定加工位置处按照既定的加工路径对工件进行车削加工；当需要对工件进行铣削加工时，车刀移动模组50带动车刀回归原位并停止工作，然后工件安装转台20停止转动，铣刀高速转动，工件安装转台20随横向移动机构30和纵向移动机构40在加工区11内的水平方向自由移动，铣刀移动模组60带动铣刀在加工区11内的竖向自由移动，这样铣刀和工件就可以在加工区11内相互配合移动，从而实现铣刀可以在指定加工位置处按照既定的加工路径对工件进行铣削加工；同样的，当需要由铣削加工转换至车削加工时，铣刀移动模组60带动铣刀回归原位并停止工作，机床进入车削加工模式，如此，车削和铣削交互使用，达到对工件一次性加工成型的目的，有效地避免刀具因二次安装导致加工误差变大的现象发生。

在本发明的另一个实施例中，车刀安装座70上可以安装慢刀模组，也可以安装快刀模组。当车刀安装座70上安装的是慢刀模组时，刀具为单晶金刚石刀具，配合高精转台加工铝合金或者紫铜件，可一次性见光；此时该车床适合于加工平面或者旋转对称的规则曲面(如圆柱面、锥面或者标准球面)的工件，特别适合于加工镜面效果的铝合金、紫铜等光学元器件的模具加工，其加工出来的工件的表面粗糙度可达到3nm以内，加工出来工件的轮廓精度在6nm以内。当车刀安装座70上安装的是快刀模组时，是在正常慢刀模组的竖向气浮移动机构上(该轴向运动最大加速度2g以内)再加上一个快刀模组(快刀伺服的最大加速度可达到25g，运动行程在20mm以内，其快刀驱动的原理为执行端为压电陶瓷材料，电能转换为高频的运动动能)，并将金刚石刀具的刀座和金刚石刀具集成安装在快刀伺服的执行端，可实现金刚石刀具加工时的极高速的变化响应；使用时，配合高精转台和快刀模组加工铝合金或者紫铜件，可一次性见光，此时该车床适合于加工非标曲面的工件，特别适合于加工镜面效果的铝合金、紫铜等光学元器件的模具加工(微透镜阵列、全息透镜、衍射元件和梯度透镜等复杂形面及微结构的光学元件)；其加工出来的工件的表面粗糙度可达到5nm以内，加工出来工件的轮廓精度在10nm以内。

在本发明的另一个实施例中，铣刀模组包括高转速的空气主轴和铣刀，铣刀安装在空气主轴上，空气主轴最高的转速可达到16万转/分钟，且空气主轴的端部跳动和径向跳动都在1um以内。该铣刀模组适用于对平面进行抛光或铣削加工，以及适用于均匀非球面金属样品的抛光，特别适用于非回转对称金属件的抛光加工，铣刀模组作为工件加工的最后一道工序。该铣刀模组配合上述高精度的移动轴系，可以对工件进行高精度的抛光，比如对要求很高的镜面光学模具，光学元器件等进行加工。采用单个铣刀模组可尽可能节省移动轴系的配置成本。铣刀模组工作时根据工件的具体形状，工件可根据实际需要转动或不转动。

在本发明的另一个实施例中，如图1～3所示，车刀移动模组50包括车刀直线驱动件52和车刀气浮模组53，车刀直线驱动件52安装于机架10上，车刀气浮模组53包括车刀供气组件(图未示)、车刀导轨531和车刀滑台532，车刀导轨531安装于机架10且在竖直方向上延伸延伸，车刀滑台532安装于车刀导轨531上，车刀供气组件的输出端朝向车刀导轨531和车刀滑台532之间供气以使得车刀导轨531和车刀滑台532之间呈间隙安装，车刀直线驱动件52的输出端与车刀滑台532连接并驱动车刀滑台532沿着车刀导轨531来回移动，车刀安装座70安装于车刀滑台532上。具体地，在使用时，车刀供气组件朝向车刀导轨531和车刀滑台532之间提供过滤好的气体，且气体压强在0.5Mpa～1Mpa之间，通气后，车刀滑台532相对车刀滑轨浮起，此时车刀滑台532与车刀滑轨便形成非接触式的安装，车刀滑台532与车刀滑轨之间几乎没有摩擦力，移动阻力非常小，从而实现车刀安装座70在竖向高精度移动的目标，使用效果极好。

在本发明中的另一个实施例中，如图1～3所示，车刀移动模组还包括车刀支架51，而车刀直线驱动件52为车刀直线电机，其中，车刀支架51呈竖直状安装于机架10上，车刀直线电机的定子铺设在车刀支架51上并与车刀支架51同方向延伸，车刀直线电机的动子通电后在车刀直线电机的定子上来回移动。

在本发明的另一个实施例中，如图2、3所示，车刀滑台532上与车刀导轨531同方向延伸的两端分别设有多个供气体通过的车刀气浮节流器(图未示)，各车刀气浮节流器均连通于车刀滑台532与车刀导轨531的表面之间。具体地，车刀导轨531为大理石的高精度气浮导轨，其左侧面、右侧面和朝向加工区11的该侧面均为车刀气浮面，车刀滑台532呈“U”字型套接在车刀滑轨上的外部的三个侧面上，车刀滑台532两端端部的上端和下端均设有车刀气浮节流器，使用时，经过滤好的气体通过各个车刀气浮节流器后与车刀气浮面之间形成气浮的非接触状态，使得车刀滑台532在车刀导轨531上移动的阻力非常小，进而实现高精度的移动。进一步地，车刀支架51的下端设有与车刀导轨531同方向延伸的车刀限位缓冲块511，以防止车刀滑台532在向下移动的过程中与车刀支架51的极限位置形成刚性接触，避免对彼此的结构造成损伤。

在本发明的另一个实施例中，如图2、3所示，车刀移动模组50还包括车刀配重气缸54，车刀配重气缸54安装于机架10上，车刀配重气缸54的输出端与车刀滑台532连接并驱动车刀滑台532沿着车刀导轨531来回移动。具体地，通过在车刀移动模组50上设置车刀配重气缸54，使得车刀在上下移动的过程中，可以利用车刀配重气缸54的动力对车刀进行辅助移动，有效地减少车刀直线驱动件52的载荷，进而有效提高车刀上下移动过程中的定位精度和移动的灵敏度，使用效果好。

在本发明的另一个实施例中，如图2、3所示，车刀配重气缸54安装于车刀支架51上

在本发明的另一个实施例中，如图2、4所示，车刀移动模组50上设有精度检测器90，精度检测器90包括检测支架91、检测气缸92和检测探头93，检测支架91安装于机架10上，检测气缸92安装于检测支架91上，检测气缸92的输出端竖直向下延伸至加工区11内，检测探头93安装于检测气缸92的输出端上。具体地，检测探头93用于对工件的加工精度进行检测，检测时，检测气缸92推动检测探头93出来与工件进行抵接，然后使得检测探头93沿着工件的加工轨迹行走进行数据采集以完成检测，检测完后，检测气缸92推动检测探头93回缩以远离工件。进一步地，加工精度检测器90还包括护罩，护罩安装在检测支架91上并罩设在检测气缸92的外周，这样当不需要对工件的加工精度进行检测时，检测气缸92带动检测探头93回缩至护罩内进行保护起来，使用效果好。

在本发明的另一个实施例中，如图2、4所示，检测支架91安装于车刀支架51上。

在本发明的另一个实施例中，如图1、5所示，铣刀移动模组60包括铣刀直线驱动件62和铣刀气浮模组63，铣刀直线驱动件62安装于机架10上，铣刀气浮模组63包括铣刀供气组件(图未示)、铣刀导轨631和铣刀滑台632，铣刀导轨631安装于机架10上且且在竖直方向上延伸，铣刀滑台632安装于铣刀导轨631上，铣刀供气组件的输出端朝向铣刀导轨631和铣刀滑台632之间供气以使得铣刀导轨631和铣刀滑台632之间呈间隙安装，铣刀直线驱动件62的输出端与铣刀滑台632连接并驱动铣刀滑台632沿着铣刀导轨631来回移动，铣刀安装座80安装于铣刀滑台632上。具体地，在使用时，铣刀供气组件朝向铣刀导轨631和铣刀滑台632之间提供过滤好的气体，且气体压强在0.5Mpa～1Mpa之间，通气后，铣刀滑台632相对铣刀滑轨浮起，此时铣刀滑台632与铣刀滑轨便形成非接触式的安装，铣刀滑台632与铣刀滑轨之间几乎没有摩擦力，移动阻力非常小，从而实现铣刀安装座80在竖向高精度移动的目标，使用效果极好。

在本发明中的另一个实施例中，如图1～3所示，铣刀移动模组还包括铣刀支架61，而铣刀直线驱动件62为铣刀直线电机，其中，铣刀支架61呈竖直状安装于机架10上，铣刀直线电机的定子铺设在铣刀支架61上并与铣刀支架61同方向延伸，铣刀直线电机的动子通电后在铣刀直线电机的定子上来回移动。

在本发明的另一个实施例中，铣刀滑台632上与铣刀导轨631同方向延伸的两端分别设有多个供气体通过的铣刀气浮节流器(图未示)，各铣刀气浮节流器均连通于铣刀滑台632与铣刀导轨631的表面之间。具体地，铣刀导轨631为大理石的高精度气浮导轨，其左侧面、右侧面和朝向加工区11的该侧面均为铣刀气浮面，铣刀滑台632呈“U”字型套接在铣刀滑轨上的外部的三个侧面上，铣刀滑台632两端端部的上端和下端均设有铣刀气浮节流器，使用时，经过滤好的气体通过各个铣刀气浮节流器后与铣刀气浮面之间形成气浮的非接触状态，使得铣刀滑台632在铣刀导轨631上移动的阻力非常小，进而实现高精度的移动。进一步地，铣刀支架61的下端设有与铣刀导轨631同方向延伸的铣刀限位缓冲块611，以防止铣刀滑台632在向下移动的过程中与铣刀支架61的极限位置形成刚性接触，避免对彼此的结构造成损伤。

在本发明的另一个实施例中，如图5所示，铣刀移动模组60还包括铣刀配重气缸64，铣刀配重气缸64安装于机架10上，铣刀配重气缸64的输出端与铣刀滑台632连接并驱动铣刀滑台632沿着铣刀导轨631来回移动。具体地，通过在铣刀移动模组60上设置铣刀配重气缸64，使得铣刀在上下移动的过程中，可以利用铣刀配重气缸64的动力对铣刀进行辅助移动，有效地减少铣刀直线驱动件62的载荷，进而有效提高铣刀上下移动过程中的定位精度和移动的灵敏度，使用效果好。

在本发明的另一个实施例中，如图5所示，铣刀配重气缸64安装于铣刀支架61上。

在本发明的另一个实施例中，如图1、6所示，横向移动机构30包括横向直线驱动件32和横向气浮模组33横向直线驱动件32安装于机架10上，横向气浮模组33包括横向供气组件(图未示)、横向导轨331和横向滑台332，横向导轨331安装于机架10上且在横向延伸，横向滑台332安装于机架10上，横向供气组件的输出端朝向横向导轨331和横向滑台332之间供气以使得横向导轨331和横向滑台332之间呈间隙安装，横向直线驱动件32的输出端与横向滑台332连接并驱动横向滑台332沿着横向导轨331来回移动，纵向移动机构40安装于横向滑台332上。具体地，在使用时，横向供气组件朝向横向导轨331和横向滑台332之间提供过滤好的气体，且气体压强在0.5Mpa～1Mpa之间，通气后，横向滑台332相对横向滑轨浮起，此时横向滑台332与横向滑轨便形成非接触式的安装，横向滑台332与横向滑轨之间几乎没有摩擦力，移动阻力非常小，从而实现纵向移动机构40在横向高精度移动的目标，使用效果极好。

在本发明的另一个实施例中，如图1、6所示，横向移动机构30还包括横向支架31，而横向直线驱动件32为横向直线电机，其中，横向支架31呈横向安装于机架10上，横向直线电机的定子铺设在横向支架31上并与横向支架31同方向延伸，横向直线电机的动子通电后在横向直线电机的定子上来回移动。

在本发明的另一个实施例中，如图7所示，横向滑台332上与横向滑轨同方向延伸的两端分别设有多个供气体通过的横向气浮节流器3321，各横向气浮节流器3321均连通于横向滑台332与横向导轨331的表面之间。具体地，横向导轨331为大理石的高精度气浮导轨，其左侧面、上侧面和右侧面均为横向气浮面，横向滑台332呈倒“U”型扣设在横向导轨331上的左侧面、上侧面和右侧面上，使用时，经过滤好的气体通过各个横向气浮节流器3321后与横向气浮面之间形成气浮的非接触状态，使得横向滑台332在横向导轨331上移动的阻力非常小，进而实现高精度的移动。

在本发明的另一个实施例中，如图6、8所示，纵向移动机构40包括纵向支架41、纵向直线驱动件42和纵向气浮模组43，纵向支架41呈纵向安装于横向移动机构30的驱动端上，纵向直线驱动件42安装于纵向支架41上，纵向气浮模组43包括纵向供气组件(图未示)、纵向导轨431和纵向滑台432，纵向导轨431安装于纵向支架41上且与纵向支架41同方向延伸，纵向滑台432安装于纵向导轨431上，纵向供气组件的输出端朝向纵向导轨431和纵向滑台432之间供气以使得纵向导轨431和纵向滑台432之间呈间隙安装，纵向直线驱动件42的输出端与纵向滑台432连接并驱动纵向滑台432沿着纵向导轨431来回移动，工件安装转台20安装于纵向滑台432上。具体地，在使用时，纵向供气组件朝向纵向导轨431和纵向滑台432之间提供过滤好的气体，且气体压强在0.5Mpa～1Mpa之间，通气后，纵向滑台432相对纵向滑轨浮起，此时纵向滑台432与纵向滑轨便形成非接触式的安装，纵向滑台432与纵向滑轨之间几乎没有摩擦力，移动阻力非常小，从而实现工件安装转台20在纵向高精度移动的目标，这样配合纵向移动机构40可以在横向高精度地移动，那么工件安装转台20就可以在加工区11内的水平方向高精度地自由移动，从而配合使得安装在车刀安装座70上的车刀和铣刀安装座80上的铣刀在竖向的高精度移动，就可以精确对工件进行高精度的复合加工，使用效果极好。

在本发明的另一个实施例中，如图1、6所示，纵向支架41呈纵向安装在横向滑台332上。

在本发明的另一个实施例中，如图1、6所示，纵向直线驱动件42为纵向直线电机，纵向直线电机的定子铺设在纵向支架41上并与纵向支架41同方向延伸，纵向直线电机的动子通电后在纵向直线电的定子上来回移动。

在本发明的另一个实施例中，如图8所示，纵向滑台432上与纵向导轨431同方向延伸的两端分别设有多个供气体通过的纵向气浮节流器4321，各纵向气浮节流器4321均连通于纵向滑台432与纵向导轨431的表面之间。具体地，纵向导轨431为大理石的高精度气浮导轨，其左侧面和右侧面均为纵向气浮面，纵向滑台432呈“口”字型套接在纵向导轨431上的外部的四个侧面上，纵向滑台432两端端部的左侧和右侧均设有纵向气浮节流器4321，并且在纵向滑台432朝向机架10大理石台面的一侧面上设有多个气浮出气口，使得气体由各个气浮出气口吹出；使用时，经过滤好的气体通过各个纵向气浮节流器4321后与纵向气浮面之间，使得纵向滑台432的左侧和右侧与纵向导轨431形成气浮的非接触状态，并且气体由各个气浮出气口吹出，使得纵向滑台432朝向机架10大理石台面的一侧面受到气体向上的反冲力以克服自重，从而使得纵向滑台432的上下两端面与纵向导轨431形成气浮的非接触状态，进而实现纵向滑台432在纵向导轨431上移动的阻力非常小，这样实现高精度的移动。

在本发明的另一个实施例中，如图1、6所示，横向移动机构30设有两个，两个横向移动机构30平行地设置于机架10上且分别位于加工区11的两端，纵向移动机构40的两端分别与两个横向移动机构30的驱动端连接，车刀移动模组50和铣刀移动模组60沿着两个横向移动机构30平行的方向并排地设置在机架10上。具体地，通过在加工区11的两端分别设置一个横向移动机构30，这样纵向移动机构40连接在两个横向移动机构30的驱动端上，从而使得纵向移动机构40在加工区11内横向移动时更加稳定，移动精度更高。进一步地，纵向滑台432的两端均设有与纵向导轨431同方向延伸的纵向限位缓冲器4322，且各个纵向限位缓冲器4322均朝向背离纵向滑台432延伸，这样就可以使得纵向滑台432在纵向导轨431上移动的过程中不会与两端的横向移动机构30刚性接触，避免因碰撞造成结构的损坏。

在本发明的另一个实施例中，如图6所示，工件安装转台20包括转动支架21、转动驱动源(图未示)、转动主轴22和工件固定件23，转动支架21安装于纵向移动机构40上，转动驱动源和转动主轴22均安装于转动支架21上，转动驱动源的输出端与转动主轴22连接并驱动转动主轴22转动，工件固定件23安装于转动主轴22的末端。具体地，工件安装在工件固定件23上，在对工件进行车削加工时，工件需要高速转动，那么通过转动驱动源驱动转动主轴22高速转动以带动工件固定件23高速转动，从而实现工件的高速转动。其中，转动主轴22的最高转速为1500rpm，工件固定件23的端部跳动和径向跳动都在0.5um之内；当加工平面时，工件固定件23旋转，而车刀移动模组50不动，或者做上下均匀运动，或者均匀变速运动。

在本发明的另一个实施例中，工件固定件23的端面上均匀地布置有多个螺纹孔，安装工件时，可在各个螺纹孔内加上螺钉进行配重，使得整个工件安装转台20达到动平衡后再进行加工，进一步保证工件的加工精度。

在本发明的另一个实施例中，在机架10上设有延伸至加工区11内的油雾发生器，该油雾发生器的喷头用于在工件加工时朝向工件的加工面喷射油雾，使得工件在加工时，可以进行冷却和润滑，起到保护加工平面的作用，从而进一步地保证工件具有良好的加工精度。

综上所述，上述车铣复合加工机床在对工件加工的过程中，当工件的转速低时，可以有效降低工件的离心力，避免工件出现变形，有利于提高零件的加工精度。在进行车铣复合加工中使用较大的纵向给进也可以得到精确的切割，表面粗糙度也可以得到有效保证，车铣复合加工机床可以采用车、铣、钻、镗等不同方法实现工件的加工，工件也能够一次装夹而完成多面加工任务，保证加工精度。对于复杂的工件，在车铣复合加工机床上可顺序进行粗加工、半粗加工、精加工和超精加工，一台设备相当于一条生产线，工件不需要重复装夹，在本发明实施例的车铣复合加工机床上就可以一次性加工出来，加工出来工件的精度更好，加工效率更高；其特别适合超高精度的工件的加工，只能在一台设备上进行顺序工艺的加工，可以克服工件重复装夹后就找不准工件原点的技术问题，加工出来工件的表面粗糙度可达到5nm以内，加工出来工件的轮廓精度在10nm以内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车铣复合加工机床，其特征在于：包括机架、工件安装转台、横向移动机构、纵向移动机构、车刀移动模组、铣刀移动模组、车刀安装座和铣刀安装座，所述机架上设有加工区，所述横向移动机构呈横向安装于所述机架上且位于所述加工区内；所述纵向移动机构呈纵向安装于所述横向移动机构的驱动端上，且在所述横向移动机构的驱动下能够沿横向移动，所述工件安装转台可转动地安装于所述纵向移动机构的驱动端上，且在所述纵向移动机构的驱动下能够沿纵向移动；所述车刀移动模组和所述铣刀移动模组均呈竖向并排设置在所述机架上，所述车刀安装座安装在所述车刀移动模组的驱动端上并位于所述加工区内，所述车刀安装座在所述车刀移动模组的驱动下能够沿竖向移动，所述铣刀安装座安装在所述铣刀移动模组的驱动端上并位于所述加工区内，所述铣刀安装座在所述铣刀移动模组的驱动下能够沿竖向移动。

2.根据权利要求1所述的车铣复合加工机床，其特征在于：所述车刀移动模组包括车刀直线驱动件和车刀气浮模组，所述车刀直线驱动件安装于所述机架上，所述车刀气浮模组包括车刀供气组件、车刀导轨和车刀滑台，所述车刀导轨安装于所述机架上且在竖直方向上延伸，所述车刀滑台安装于所述车刀导轨上，所述车刀供气组件的输出端朝向所述车刀导轨和所述车刀滑台之间供气以使得所述车刀导轨和所述车刀滑台之间呈间隙安装，所述车刀直线驱动件的输出端与所述车刀滑台连接并驱动所述车刀滑台沿着所述车刀导轨来回移动，所述车刀安装座安装于所述车刀滑台上。

3.根据权利要求2所述的车铣复合加工机床，其特征在于：所述车刀移动模组还包括车刀配重气缸，所述车刀配重气缸安装于所述机架上，所述车刀配重气缸的输出端与所述车刀滑台连接并驱动所述车刀滑台沿着所述车刀导轨来回移动。

4.根据权利要求3所述的车铣复合加工机床，其特征在于：所述车刀移动模组上设有精度检测器，所述精度检测器包括检测支架、检测气缸和检测探头，所述检测支架安装于所述机架上，所述检测气缸安装于所述检测支架上，所述检测气缸的输出端竖直向下延伸至所述加工区内，所述检测探头安装于所述检测气缸的输出端上。

5.根据权利要求1所述的车铣复合加工机床，其特征在于：所述铣刀移动模组包括铣刀直线驱动件和铣刀气浮模组，所述铣刀直线驱动件安装于所述机架上，所述铣刀气浮模组包括铣刀供气组件、铣刀导轨和铣刀滑台，所述铣刀导轨安装于所述机架上且在竖直方向上延伸，所述铣刀滑台安装于所述铣刀导轨上，所述铣刀供气组件的输出端朝向所述铣刀导轨和所述铣刀滑台之间供气以使得所述铣刀导轨和所述铣刀滑台之间呈间隙安装，所述铣刀直线驱动件的输出端与所述铣刀滑台连接并驱动所述铣刀滑台沿着所述铣刀导轨来回移动，所述铣刀安装座安装于所述铣刀滑台上。

6.根据权利要求5所述的车铣复合加工机床，其特征在于：所述铣刀移动模组还包括铣刀配重气缸，所述铣刀配重气缸安装于所述机架上，所述铣刀配重气缸的输出端与所述铣刀滑台连接并驱动所述铣刀滑台沿着所述铣刀导轨来回移动。

7.根据权利要求1～6任一项所述的车铣复合加工机床，其特征在于：所述横向移动机构包括横向直线驱动件和横向气浮模组，所述横向直线驱动件安装于所述机架上，所述横向气浮模组包括横向供气组件、横向导轨和横向滑台，所述横向导轨安装于所述机架上且沿着横向延伸，所述横向滑台安装于所述横向导轨上，所述横向供气组件的输出端朝向所述横向导轨和所述横向滑台之间供气以使得所述横向导轨和所述横向滑台之间呈间隙安装，所述横向直线驱动件的输出端与所述横向滑台连接并驱动所述横向滑台沿着所述横向导轨来回移动，所述纵向移动机构安装于所述横向滑台上。

8.根据权利要求1～6任一项所述的车铣复合加工机床，其特征在于：所述纵向移动机构包括纵向支架、纵向直线驱动件和纵向气浮模组，所述纵向支架安装于所述横向移动机构的驱动端上，所述纵向直线驱动件安装于所述纵向支架上，所述纵向气浮模组包括纵向供气组件、纵向导轨和纵向滑台，所述纵向导轨安装于所述纵向支架上且与所述纵向支架同方向延伸，所述纵向滑台安装于所述纵向导轨上，所述纵向供气组件的输出端朝向所述纵向导轨和所述纵向滑台之间供气以使得所述纵向导轨和所述纵向滑台之间呈间隙安装，所述纵向直线驱动件的输出端与所述纵向滑台连接并驱动所述纵向滑台沿着所述纵向导轨来回移动，所述工件安装转台安装于所述纵向滑台上。

9.根据权利要求1～6任一项所述的车铣复合加工机床，其特征在于：所述横向移动机构设有两个，两个所述横向移动机构平行地设置于所述机架上且分别位于所述加工区的两端，所述纵向移动机构的两端分别与两个所述横向移动机构的驱动端连接，所述车刀移动模组和所述铣刀移动模组沿着两个所述横向移动机构平行的方向并排地设置在所述机架上。

10.根据权利要求1～6任一项所述的车铣复合加工机床，其特征在于：所述工件安装转台包括转动支架、转动驱动源、转动主轴和工件固定件，所述转动支架安装于所述纵向移动机构上，所述转动驱动源和所述转动主轴均安装于所述转动支架上，所述转动驱动源的输出端与所述转动主轴连接并驱动所述转动主轴转动，所述工件固定件安装于所述转动主轴的末端。