CN110052895B - 多轴单系统机床 - Google Patents

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CN110052895B CN201910312463.4A CN201910312463A CN110052895B CN 110052895 B CN110052895 B CN 110052895B CN 201910312463 A CN201910312463 A CN 201910312463A CN 110052895 B CN110052895 B CN 110052895B
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q39/00Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation
    • B23Q39/02Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being capable of being brought to act at a single operating station
    • B23Q39/021Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being capable of being brought to act at a single operating station with a plurality of toolheads per workholder, whereby the toolhead is a main spindle, a multispindle, a revolver or the like
    • B23Q39/025Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being capable of being brought to act at a single operating station with a plurality of toolheads per workholder, whereby the toolhead is a main spindle, a multispindle, a revolver or the like with different working directions of toolheads on same workholder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q39/00Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation
    • B23Q2039/006Machines with multi-spindles

Abstract

本申请涉及一种多轴单系统机床,其包括主机架及副机架;主机架上移动设有二控制台;控制台上移动设有刀架,刀架上移动设有刀座,刀座上安装有刀具;主机架上还设有第一工件夹具,副机架上移动设有第二工件夹具,第一工件夹具与第二工件夹具相对设置;每一控制台用于接收控制指令且分别移动控制台自身、刀架及/或刀座。采用单系统通过两个控制台相互独立控制,互不干扰,一方面解决了单系统控制中多轴只能同进同退、同时加工的问题;又一方面在保证了加工精度的同时提升了加工效率;另一方面相对于多系统控制,在降低制造及维护成本的同时又简化了结构及操作,对于操作工人和维护工人的要求降低了,从而降低了使用成本及维护成本。

Description

多轴单系统机床
技术领域
本申请涉及机床领域,特别是涉及多轴单系统机床。
背景技术
多轴机床是指一台机床上除了具有x、y、z三个移动坐标轴外,至少还有一个旋转坐标轴,即4轴以上的数控机床。多轴机床俗称多轴器、多孔钻或多轴钻孔器。是一种运用于机械领域钻孔、攻牙的机床设备。多轴机床最早出现在日本地区,距今已有二十年的历史。一台普通的多轴机床一次能把几个乃至十几二十个孔或螺纹加工出来。多孔机床也称群钻,可用来钻孔或攻牙,一般型号可同时钻2-16孔,提升效率,固定机种轴数不拘,钻轴形式,尺寸大小可依客户之需进行设计加工。
多轴机床按使用范围可分为多轴钻床、多轴攻牙床和多轴钻攻两用床。多轴钻床只能钻孔用,多轴攻牙床则是攻丝用,而钻攻两用床就可以钻、攻都可以运用。多轴机床广泛应用于机械行业多孔零部件的钻孔及攻丝加工。如汽车、摩托车多孔零部件:发动机箱体、铝铸件壳体、制动鼓、刹车盘、转向器、轮毂、差速壳、轴头、半轴、车桥等,泵类、阀类、液压元件、太阳能配件等等。多轴机床可分为可调式和固定式两种规格,可调式多轴机床在其加工范围内,其主轴的数量、主轴间的距离,相对可以任意调整,一次进给同时加工数孔。在其配合气压装置或液压机床工作时,可自动进行快进、工进、工退、快退、停止等功能,同单轴钻(攻丝)比较,工件加工精度高、工效快,可有效的节约投资方的人力、物力、财力。尤其机床的自动化大大减轻操作者的劳动强度。固定式多轴机床采用单件加工件专机的设计方案,根据其加工件加工频率高、量大之原因,专门量身定制一件一机的设备,在其工作中勿须担心尺寸跑偏而伤脑筋。除用到常规的产品外,还可根据客户的特殊要求进行专项设计。
但是传统的多轴机床主要分成两种,广泛应用的一种是单系统控制,多轴只能同进同退,同时加工,因此加工方式受到较大限制,加工效率低;还有较为罕用的另一种是每一轴单独设有系统控制或采用三个乃至更多系统控制,这种情况下,一方面结构复杂,多系统必须同步联动,不能有偏差,否则容易造成产品不良,又一方面由于多系统的协同问题,导致调机复杂、控制繁复及操作难度大,生产效率低,容易发生断刀或者其他生产事故,另一方面制造成本极高且系统故障率高,再一方面对于操作工人和维护工人的要求都很高,由此造成使用成本及维护成本极高,导致市场接受度低。
发明内容
基于此,有必要提供一种多轴单系统机床。
一种多轴单系统机床,其包括主机架及副机架;所述主机架上移动设有二控制台;所述控制台上移动设有刀架,所述刀架上移动设有刀座,所述刀座上安装有刀具;所述主机架上还设有第一工件夹具,所述副机架上移动设有第二工件夹具,所述第一工件夹具与所述第二工件夹具相对设置;每一所述控制台用于接收控制指令且分别移动所述控制台自身、所述刀架及/或所述刀座。
上述多轴单系统机床,采用单系统通过两个控制台相互独立控制,互不干扰,无需同步联动,一方面解决了单系统控制中多轴只能同进同退、同时加工的问题;又一方面实现了多轴机床的两个控制台分别加工控制,在保证了加工精度的同时提升了加工效率;另一方面相对于多系统控制,调机简单,在降低制造及维护成本的同时又简化了结构及操作,对于操作工人和维护工人的要求降低了,从而降低了使用成本及维护成本。
进一步地,在其中一个实施例中,每一所述控制台用于通过单独的控制信道接收控制指令且分别移动所述控制台自身、所述刀架及/或所述刀座。
在其中一个实施例中,所述第一工件夹具移动设在所述主机架上。
在其中一个实施例中,所述第一工件夹具与所述第二工件夹具中的至少一个设有扶咀。
在其中一个实施例中,对于每一所述控制台,所述控制台的移动方向、所述刀架的移动方向及所述刀座的移动方向相互垂直设置。
在其中一个实施例中,所述主机架上的二所述控制台的移动方向平行设置。
在其中一个实施例中,所述主机架及所述副机架集成设置为一整体机架。
在其中一个实施例中,各所述控制台上设有相同或相异的所述刀架。
在其中一个实施例中,所述刀架上可拆卸地设有辅助座,所述辅助座上安装有辅助动力刀具。
在其中一个实施例中,所述副机架上移动设有安装架,所述第二工件夹具移动设置于所述安装架上,所述的安装架移动方向及所述第二工件夹具的移动方向相互垂直设置;或者所述副机架上移动设有安装架,所述安装架上移动设有安装座,所述第二工件夹具移动设置于所述安装座上,所述的安装架移动方向、所述安装座的移动方向及所述第二工件夹具的移动方向相互垂直设置。
在其中一个实施例中,所述刀具包括外表面加工刀具、孔加工刀具、螺纹加工刀具、齿轮加工刀具、切断刀具或组合刀具,或者,所述刀具包括车刀、刨刀、铣刀、镗刀及钻头;
及/或,所述刀具固定设在所述刀座上,或者,所述刀具以滑动或螺旋方式移动设在所述刀座上;
及/或,所述刀具的各刀头形成排刀或刀塔;
及/或,所述主机架上滑动设有二所述控制台,所述控制台上滑动设有刀架,所述刀架上滑动设有刀座;
及/或,所述第一工件夹具滑动设在所述主机架上;
及/或,所述第二工件夹具滑动设在所述副机架上;
及/或,所述刀架上移动设有多个刀座;及/或,多个所述刀座相同或相异设置;
及/或,所述刀座上安装有相同或相异的所述刀具;
及/或,所述控制台设有滑动板,所述滑动板沿第一方向滑动地设置于所述主机架上;
及/或,所述刀架设有安装板,所述安装板沿第二方向滑动地设置于所述滑动板上;
及/或,所述刀座设有安装部,所述安装部沿第三方向滑动地安装于所述安装板上;及/或,所述安装部的侧壁上开设有多个车刀固持槽,所述多个车刀固持槽相互间隔设置;
及/或,所述第一方向与所述第二方向垂直,所述第三方向与所述第一方向及所述第二方向均垂直;
及/或,所述刀座上设有多个加工主轴,各所述加工主轴相互间隔地安装于所述安装部上,所述多个加工主轴沿直线排列,其中一个所述控制台上的所述多个加工主轴的中心连线与另一个所述控制台上的所述多个加工主轴的中心连线相互交错;
及/或,所述多轴单系统机床还包括夹紧座,所述夹紧座移动设置于所述主机架上,所述夹紧座的移动方向与所述第一方向平行;及/或,所述主机架上凸设有滑轨,所述滑轨的延伸方向与所述第一方向平行,所述夹紧座上开设有滑槽,所述滑轨滑动配合于所述滑槽中;
及/或,所述主机架上凸设有两个直线导轨,所述第一工件夹具及所述第二工件夹具均位于所述两个直线导轨之间,二所述控制台的滑动板分别一一对应地滑动设置于所述两个直线导轨上;
及/或,所述安装板上凹设有安装槽,所述安装板于所述安装槽的两侧分别形成滑动区,所述安装部横跨所述安装槽且所述安装部的相对两侧分别滑动地设置于所述两个滑动区上;
及/或,所述工件固定座上设置有夹紧主轴,所述工件夹具安装于所述夹紧主轴上;
及/或,所述副机架上移动设有安装架,所述第二工件夹具移动设置于所述安装架上,所述的安装架移动方向及所述第二工件夹具的移动方向相互垂直设置;或者所述副机架上移动设有安装架,所述安装架上移动设有安装座,所述第二工件夹具移动设置于所述安装座上,所述的安装架移动方向、所述安装座的移动方向及所述第二工件夹具的移动方向相互垂直设置。
在其中一个实施例中,所述多轴单系统机床还设有两控制模块,每一所述控制模块连接一所述控制台,所述控制模块用于发送控制指令到所连接的所述控制台。
附图说明
图1为本申请一实施例的结构示意图。
图2为本申请另一实施例的结构示意图。
图3为本申请另一实施例的结构示意图。
图4为本申请另一实施例的结构示意图。
图5为本申请另一实施例的结构示意图。
图6为本申请另一实施例的结构示意图。
图7为本申请另一实施例的加工示意图。
图8为本申请另一实施例的加工示意图。
图9为本申请另一实施例的加工示意图。
图10为本申请另一实施例的加工示意图。
图11为本申请另一实施例的加工示意图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请的一个实施例是,一种多轴单系统机床,其包括主机架及副机架;所述主机架上移动设有二控制台;所述控制台上移动设有刀架,所述刀架上移动设有刀座,所述刀座上安装有刀具;所述主机架上还设有第一工件夹具,所述副机架上移动设有第二工件夹具,所述第一工件夹具与所述第二工件夹具相对设置;每一所述控制台用于接收控制指令且分别移动所述控制台自身、所述刀架及/或所述刀座。上述多轴单系统机床,采用单系统通过两个控制台相互独立控制,互不干扰,无需同步联动,一方面解决了单系统控制中多轴只能同进同退、同时加工的问题;又一方面实现了多轴机床的两个控制台分别加工控制,在保证了加工精度的同时提升了加工效率;另一方面相对于多系统控制,调机简单,在降低制造及维护成本的同时又简化了结构及操作,对于操作工人和维护工人的要求降低了,从而降低了使用成本及维护成本。
在本申请一个实施例中,一种多轴单系统机床,其包括以下实施例的部分结构或全部结构;即,所述多轴单系统机床包括以下的部分技术特征或全部技术特征。
在其中一个实施例中,所述多轴单系统机床包括主机架及副机架;在其中一个实施例中,所述主机架及所述副机架集成设置为一整体机架。在其中一个实施例中,所述整体机架作为所述多轴单系统机床的床身。在其中一个实施例中,所述多轴单系统机床还包括机壳,所述机壳罩设于所述主机架及所述副机架上,或者所述机壳罩设于所述整体机架上,各所述控制台及所述多轴单系统机床的其他组成部件均设置于所述机壳内,以使所述多轴单系统机床形成一个整体。可以理解的是,所述多轴单系统机床还可以包括电源系统、控制系统及/或显示系统等常规结构。
在其中一个实施例中,所述主机架上移动设有二控制台;每一所述控制台用于接收控制指令且分别移动所述控制台自身、所述刀架及/或所述刀座。进一步地,在其中一个实施例中,所述多轴单系统机床还设有且仅设有一控制系统,所述控制系统分别连接各所述控制台,所述控制系统用于分别发送控制指令到各所述控制台,这样的设计,即为多轴单系统双通道机床,采用单系统以不同的通道控制方式实现控制台等的控制。进一步地,在其中一个实施例中,每一所述控制台用于通过单独的控制信道接收控制指令且分别移动所述控制台自身、所述刀架及/或所述刀座。亦即,所述多轴单系统机床采用一个控制系统,分别通过单独的控制信道连接各所述控制台,且为各所述控制台分别发送控制指令;控制信道亦可称为通道,当有多个控制台时,这样的设计,即为多轴单系统多通道机床。在其中一个实施例中,所述主机架上的二所述控制台的移动方向平行设置,即二所述控制台在移动时相互平行。这样的设计,采用单系统实现了两个控制台相互独立控制,互不干扰,无需同步联动,且实现了多轴机床的两个控制台分别加工控制,在保证了加工精度的同时提升了加工效率。
在其中一个实施例中,所述控制台上移动设有刀架,所述刀架上移动设有刀座,所述刀座上安装有刀具;在其中一个实施例中,各所述控制台上设有相同或相异的所述刀架。在其中一个实施例中,各所述刀架上设有相同或相异的所述刀座。在其中一个实施例中,所述刀座上安装有相同或相异的所述刀具。在其中一个实施例中,所述刀架上移动设有多个刀座;在其中一个实施例中,所述刀架上移动设有两个、三个或更多数量的刀座;在其中一个实施例中,多个所述刀座相同或相异设置。这样的设计,控制台可相对于主机架移动,刀架可相对于控制台移动,刀座可相对于刀架移动,两个控制台上的刀具就实现了6轴的移动控制方式。在其中一个实施例中,对于每一所述控制台,所述控制台的移动方向、所述刀架的移动方向及所述刀座的移动方向相互垂直设置;即所述控制台及其所述刀架与所述刀座的移动方向形成了相互垂直的关系,类似于空间直角坐标系。在其中一个实施例中,所述控制台设有滑动板,所述滑动板沿第一方向滑动地设置于所述主机架上;在其中一个实施例中,所述刀架设有安装板,所述安装板沿第二方向滑动地设置于所述滑动板上;在其中一个实施例中,所述刀座设有安装部,所述安装部沿第三方向滑动地安装于所述安装板上;在其中一个实施例中,为了便于车削所述工件,所述安装部的侧壁上开设有多个车刀固持槽,所述多个车刀固持槽相互间隔设置;在其中一个实施例中,所述车刀固持槽设有弧形槽体,以使车刀固持槽上安装的刀体或者刀具在同时受力时能够将部分作用力的方向通过弧形槽体转化成多个方向的作用力,从而提升了车削的稳定性,在此基础上还能提供更高速的车削性能。又如,相邻车刀固持槽具有相对的开口部,用于联合固持车刀固持槽上安装的刀体或者刀具,在其中一个实施例中,相邻车刀固持槽的弧形槽体具有相对的开口部,用于联合固持车刀固持槽上安装的刀体或者刀具,这样,相邻车刀固持槽上安装的刀体或者刀具,能够相互配合,特别适合切削特定形状的工件;又如,所述机床还包括至少一异步联动结构,所述异步联动结构的两端分别设置于相邻的弧形槽体的两个开口部,用于在相邻的两个刀体或者刀具中,当上一刀体或者刀具完成切削后,联动控制下一刀体或者刀具进行切削,这样,在同步工艺之外,还可以完成具有先后连续切削工艺的工件;在其中一个实施例中,每相邻的弧形槽体的两个开口部均设置一所述异步联动结构。在其中一个实施例中,所述第一方向与所述第二方向垂直,所述第三方向与所述第一方向及所述第二方向均垂直。这样的设计,能够实现以空间直角坐标系进行作业的多轴单系统机床。
在其中一个实施例中,所述刀座上设有多个加工主轴,每一所述加工主轴安装有所述刀具,各所述加工主轴相互间隔地安装于所述安装部上,所述多个加工主轴沿直线排列,其中一个所述控制台上的所述多个加工主轴的中心连线与另一个所述控制台上的所述多个加工主轴的中心连线相互交错;所述交错包括垂直相交或者斜交。在其中一个实施例中,将待加工件夹持于所述工件夹具上。于所述多个加工主轴上安装刀具。通过所述滑动板、安装板及所述安装部的移动,使得其中一个加工主轴上的刀具抵持于工件上。驱动所述刀具对所述工件进行加工。由于所述机床能够利用两个控制台上的两个加工主轴对所述工件进行加工,因此提高了所述机床的加工效率。而且由于其中一个所述控制台上的所述多个加工主轴的中心连线与另一个所述控制台上的所述多个加工主轴的中心连线相互交错,因此可以避免在加工过程中,所述两个控制台的多个加工主轴互相干涉。另外,当需要换刀时,仅需要移动所述安装部,使另一个刀具主轴上的刀具对准工件即实现了换刀作业,从而使得换刀作业较为方便。进一步地,在其中一个实施例中,所述多个加工主轴沿直线排列以定义出安装直线,其中一个控制台的安装部上的安装直线沿水平方向延伸,另一个控制台的安装部上的安装直线沿竖直方向延伸或者倾斜延伸。在其中一个实施例中,所述两个安装部上的安装直线均倾斜延伸并相互斜交,从而可以避免所述两个刀具上的加工主轴互相干涉,方便两个加工主轴同时从两侧对工件进行加工。可以理解,驱动所述滑动板、所述安装板及所述安装部滑动等移动方式的驱动结构采用本领域的常规技术手段实现即可,在此不再赘述;例如,采用伺服马达实现移动或滑动等设计。同理,驱动所述加工主轴旋转的气缸或者电机也同样采用本领域的常规技术手段实现即可,在此不再赘述。
在其中一个实施例中,为了便于更为稳固地固定待加工件,所述多轴单系统机床还包括夹紧座,所述夹紧座移动设置于所述主机架上,所述夹紧座的移动方向与所述第一方向平行;在其中一个实施例中,所述主机架上凸设有滑轨,所述滑轨的延伸方向与所述第一方向平行,所述夹紧座上开设有滑槽,所述滑轨滑动配合于所述滑槽中;通过使所述夹紧座沿所述滑轨滑动,从而使得工件能够更为稳固地夹紧于所述工件固定座与所述夹紧座之间。
在其中一个实施例中,为了便于滑动地设置所述两个控制台,所述主机架上凸设有两个直线导轨,所述第一工件夹具及所述第二工件夹具均位于所述两个直线导轨之间,二所述控制台的滑动板分别一一对应地滑动设置于所述两个直线导轨上;即其中一个滑动板滑动设置于其中一个直线导轨上,另一个滑动板滑动地设置于另一个直线导轨上。在其中一个实施例中,所述安装板上凹设有安装槽,所述安装板于所述安装槽的两侧分别形成滑动区,即所述两个滑动区分别位于所述安装槽的相对两侧,其中一个滑动区位于所述安装槽的一侧,另一个滑动区位于所述安装槽的另一侧,所述安装部横跨所述安装槽且所述安装部的相对两侧分别滑动地设置于所述两个滑动区上,即所述安装部的一侧滑动地设置于其中一个滑动区上,所述安装部的另一侧滑动地设置于另一个滑动区上;通过所述直线导轨与所述滑动区的设置,使得所述滑动板及所述安装部的滑动更为方便。
在其中一个实施例中,为了驱动工件旋转,以实现多种方式加工,所述工件固定座上设置有夹紧主轴,所述工件夹具安装于所述夹紧主轴上。所述夹紧主轴能够驱动工件旋转,从而配合刀具完成对工件的车削或其他加工操作。在其中一个实施例中,为了避免多个加工主轴之间的相互干涉并避免两个相邻的加工主轴同时接触工件,相邻两个所述加工主轴的中心连线在水平方向上的投影间距大于80毫米,在竖直方向上的投影间距大于80毫米。在其中一个实施例中,所述加工主轴的直径为或小于80毫米。通过对所述加工主轴之间的间距设置,可以避免相邻两个加工主轴同时接触空间,造成对工件的错误加工。
在其中一个实施例中,所述主机架上滑动设有二所述控制台,所述控制台上滑动设有刀架,所述刀架上滑动设有刀座;在其中一个实施例中,所述刀具固定设在所述刀座上,或者,所述刀具以滑动或螺旋方式移动设在所述刀座上。在其中一个实施例中,所述刀具包括外表面加工刀具、孔加工刀具、螺纹加工刀具、齿轮加工刀具、切断刀具或组合刀具,或者,所述刀具包括车刀、刨刀、铣刀、镗刀及钻头。在其中一个实施例中,所述刀具的各刀头形成排刀或刀塔。在其中一个实施例中,所述刀架上可拆卸地设有辅助座,所述辅助座上安装有辅助动力刀具。辅助动力刀具包括所述刀具中的一种、两种或多种。
进一步地,在其中一个实施例中,所述多轴单系统机床中,所述副机架上也设有所述控制台;在其中一个实施例中,所述多轴单系统机床中,所述副机架上设有一所述控制台;在其中一个实施例中,所述副机架上设有二所述控制台;在其中一个实施例中,各所述控制台的移动方向位于同一直线上或者相互平行设置。在其中一个实施例中,所述副机架及其控制台,整体与所述主机架及其控制台相对称设置,这样的设计,实现了一个系统通过多个控制信道分别控制各所述控制台,有利于在降低系统繁复程度的前提下,简化调机及操作难度,降低对于操作工人和维护工人的要求,同时还能节约制造成本。
在其中一个实施例中,所述主机架上还设有第一工件夹具,所述副机架上移动设有第二工件夹具,所述第一工件夹具与所述第二工件夹具相对设置;这样的设计,配合两个控制台上的刀具,就实现了7轴的移动控制方式。其中,相对设置请参考图1至图6,两工件夹具,包括所述第一工件夹具130与所述第二工件夹具230,相对设置以使得能够夹持待加工件。在其中一个实施例中,所述第一工件夹具移动设在所述主机架上。在其中一个实施例中,一种多轴单系统机床,其包括主机架及副机架;所述主机架上移动设有二控制台;所述控制台上移动设有刀架,所述刀架上移动设有刀座,所述刀座上安装有刀具;所述主机架上还移动设有第一工件夹具,所述副机架上移动设有第二工件夹具,所述第一工件夹具与所述第二工件夹具相对设置;每一所述控制台用于接收控制指令且分别移动所述控制台自身、所述刀架及/或所述刀座;其余实施例以此类推。这样的设计,解决了单系统控制中多轴只能同进同退、同时加工的问题,且相对于多系统控制,具有调机简单的优点,在降低制造及维护成本的同时又简化了结构及操作,对于操作工人和维护工人的要求降低了,从而降低了使用成本及维护成本。
在其中一个实施例中,所述第一工件夹具滑动设在所述主机架上;在其中一个实施例中,所述第二工件夹具滑动设在所述副机架上;在其中一个实施例中,所述副机架上移动设有安装架,所述第二工件夹具移动设置于所述安装架上,所述的安装架移动方向及所述第二工件夹具的移动方向相互垂直设置;这样的设计,实现了第二工件夹具可相对于待加工件或者所述主机架的四个方向移动,例如前后左右、前后上下或左右上下移动;配合二控制台上各部件的移动,可以实现9轴控制。或者在其中一个实施例中,所述副机架上移动设有安装架,所述安装架上移动设有安装座,所述第二工件夹具移动设置于所述安装座上,所述的安装架移动方向、所述安装座的移动方向及所述第二工件夹具的移动方向相互垂直设置;在其中一个实施例中,所述第二工件夹具的移动方向与所述第一工件夹具的移动方向平行设置或者位于同一直线上。在其中一个实施例中,所述副机架上滑动设有安装架,所述安装架上滑动设有安装座,所述第二工件夹具滑动设置于所述安装座上。这样的设计,实现了第二工件夹具可相对于待加工件或者所述主机架的六个方向移动,例如前后左右上下移动等。在其中一个实施例中,所述第一工件夹具与所述第二工件夹具中的至少一个设有扶咀。在其中一个实施例中,所述第一工件夹具设有扶咀;或者,所述第二工件夹具设有扶咀。通过设置扶咀,有利于更好地定位细长料。进一步地,所述扶咀设有定位孔。进一步地,所述扶咀设置于所述第一工件夹具或所述第二工件夹具的用于夹持待加工件的端部处。
在其中一个实施例中,所述多轴单系统机床还设有两控制模块,每一所述控制模块连接一所述控制台,所述控制模块用于发送控制指令到所连接的所述控制台。进一步地,在其中一个实施例中,每一所述控制模块集成设于所连接的所述控制台内部,或者,所述多轴单系统机床还设有且仅设有一控制系统,两所述控制模块集成设于所述控制系统中。进一步地,在其中一个实施例中,所述多轴单系统机床还设有显示系统,所述显示系统连接所述控制系统,或者所述显示系统连接各所述控制模块,所述显示系统用于显示所述多轴单系统机床的各所述控制台及其刀架、刀座与刀具的移动位置及/或移动路径等。
在其中一个实施例中,如图1所示,一种多轴单系统机床,其包括主机架100及副机架200;所述主机架100上移动设有第一控制台110及第二控制台120;所述第一控制台110上移动设有第一刀架111,所述第一刀架111上移动设有第一一刀座112及第一二刀座113,所述第一一刀座112上安装有第一一刀具114,所述第一二刀座113上安装有第一二刀具115;所述第二控制台120上移动设有第二刀架121,所述第二刀架121上移动设有第二一刀座122及第二二刀座123,所述第二一刀座122上安装有第二一刀具124,所述第二二刀座123上安装有第二二刀具125;所述主机架100上还设有第一工件夹具130,所述副机架上移动设有第二工件夹具230,所述第一工件夹具130与所述第二工件夹具230相对设置;所述第一工件夹具130具有第一端部131,所述第二工件夹具230具有第二端部231;每一所述控制台用于接收控制指令且分别移动所述控制台自身、所述刀架及/或所述刀座,从而实现多轴双系统的加工功能。
在其中一个实施例中,如图2或图5所示,所述第一刀架111上可拆卸地设有辅助座140,所述辅助座140上安装有辅助动力刀具141;所述第一工件夹具130于第一端部131处设有扶咀132。在其中一个实施例中,如图3所示,所述辅助座140可拆卸地安装于所述第一二刀座113上。进一步地,在其中一个实施例中,所述第一控制台及设于其上的各部件,与所述第二控制台及设于其上的各部件,分别一一对应地对称设置;在其中一个实施例中,如图4或图6所示,所述第一控制台110及所述第二控制台120相对称设置,所述第一刀架111及所述第二刀架121相对称设置,所述第一一刀座112及所述第二一刀座122相对称设置,所述第一二刀座113及所述第二二刀座123相对称设置,所述第一一刀具114及所述第二一刀具124相对称设置,所述第一二刀具115及所述第二二刀具125相对称设置。
在具体加工时,在其中一个实施例中,如图7所示,所述第一控制台的所述第一刀架111上的刀头119与所述第二控制台的所述第二刀架121上的刀头129分别单独控制,无需对称,于不同的方向对待加工件999分别进行加工,在保证了加工精度的同时提升了加工效率,避免了单系统控制中多轴只能同进同退、同时加工的问题。在其中一个实施例中,如图8所示,所述第一控制台的所述第一刀架111上的刀头119与所述第二控制台的所述第二刀架121上的刀头129分别单独控制,于不同的方向对待加工件999分别进行加工,采用单系统通过两个控制台相互独立控制,互不干扰,无需同步联动。在其中一个实施例中,如图9所示,所述第一控制台的所述第一刀架111上的刀头119与所述第二控制台的所述第二刀架121上的刀头129分别单独控制,于不同的方向对待加工件999分别进行加工,采用单系统通过两个控制台相互独立控制,互不干扰,无需同步联动。进一步地,在其中一个实施例中,所述第二工件夹具的端部具有加工部或所述第二工件夹具的端部设为加工部,所述加工部用于配合实现加工处理;在其中一个实施例中,所述加工部为或具有刀具。在其中一个实施例中,所述加工部为钻头或者钻咀。在其中一个实施例中,如图10所示,所述第一控制台的所述第一刀架111上的刀头119、所述第二控制台的所述第二刀架121上的刀头129、所述第二工件夹具230上的端部231分别单独控制,于不同的方向对待加工件999分别进行加工,采用单系统通过两个控制台多个通道相互独立控制,互不干扰,无需同步联动。在其中一个实施例中,如图11所示,所述第一控制台的所述第一刀架111上的刀头119、所述第二控制台的所述第二刀架121上的刀头129、所述第一工件夹具130上的第一端部131分别单独控制,于不同的方向对第一待加工件777分别进行加工;所述辅助座140上的辅助动力刀具141及所述第二工件夹具230上的端部231亦分别单独控制,于不同的方向对第二待加工件888分别进行加工,此时相当于三件刀具同时加工两个产品,采用单系统通过两个控制台多个通道相互独立控制,互不干扰,无需同步联动,在保证了加工精度的同时提升了加工效率。
在其中一个实施例中,所述刀具包括外表面加工刀具、孔加工刀具、螺纹加工刀具、齿轮加工刀具、切断刀具或组合刀具,或者,所述刀具包括车刀、刨刀、铣刀、镗刀及钻头;及/或,所述刀具固定设在所述刀座上,或者,所述刀具以滑动或螺旋方式移动设在所述刀座上;及/或,所述刀具的各刀头形成排刀或刀塔;及/或,所述主机架上滑动设有二所述控制台,所述控制台上滑动或步进设有刀架,所述刀架上滑动设有刀座;及/或,所述第一工件夹具滑动设在所述主机架上;及/或,所述第二工件夹具滑动设在所述副机架上;及/或,所述刀架上移动设有多个刀座;及/或,多个所述刀座相同或相异设置;及/或,所述刀座上安装有相同或相异的所述刀具;及/或,所述控制台设有滑动板,所述滑动板沿第一方向滑动地设置于所述主机架上;及/或,所述刀架设有安装板,所述安装板沿第二方向滑动地设置于所述滑动板上;及/或,所述刀座设有安装部,所述安装部沿第三方向滑动地安装于所述安装板上;及/或,所述安装部的侧壁上开设有多个车刀固持槽,所述多个车刀固持槽相互间隔设置;及/或,所述第一方向与所述第二方向垂直,所述第三方向与所述第一方向及所述第二方向均垂直;及/或,所述刀座上设有多个加工主轴,各所述加工主轴相互间隔地安装于所述安装部上,所述多个加工主轴沿直线排列,其中一个所述控制台上的所述多个加工主轴的中心连线与另一个所述控制台上的所述多个加工主轴的中心连线相互交错;及/或,所述多轴单系统机床还包括夹紧座,所述夹紧座移动设置于所述主机架上,所述夹紧座的移动方向与所述第一方向平行;及/或,所述主机架上凸设有滑轨,所述滑轨的延伸方向与所述第一方向平行,所述夹紧座上开设有滑槽,所述滑轨滑动配合于所述滑槽中;及/或,所述主机架上凸设有两个直线导轨,所述第一工件夹具及所述第二工件夹具均位于所述两个直线导轨之间,二所述控制台的滑动板分别一一对应地滑动设置于所述两个直线导轨上;及/或,所述安装板上凹设有安装槽,所述安装板于所述安装槽的两侧分别形成滑动区,所述安装部横跨所述安装槽且所述安装部的相对两侧分别滑动地设置于所述两个滑动区上;及/或,所述工件固定座上设置有夹紧主轴,所述工件夹具安装于所述夹紧主轴上;及/或,所述副机架上移动设有安装架,所述安装架上移动设有安装座,所述第二工件夹具移动设置于所述安装座上,所述的安装架移动方向、所述安装座的移动方向及所述第二工件夹具的移动方向相互垂直设置。
需要说明的是,本申请的其它实施例还包括,上述各实施例中的技术特征相互组合所形成的、能够实施的多轴单系统机床。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (31)

1.一种多轴单系统机床,其特征在于,包括主机架及副机架;
所述主机架上移动设有二控制台,所述多轴单系统机床还设有且仅设有一控制系统,所述控制系统分别连接各所述控制台,所述控制系统用于分别发送控制指令到各所述控制台;
所述控制台上移动设有刀架,所述刀架上移动设有刀座,所述刀座上安装有刀具;
所述主机架上还设有第一工件夹具,所述副机架上移动设有第二工件夹具,所述第一工件夹具与所述第二工件夹具相对设置;所述第一工件夹具与所述第二工件夹具中的至少一个设有扶咀,所述扶咀设有定位孔,所述扶咀设置于所述第一工件夹具或所述第二工件夹具的用于夹持待加工件的端部处;
每一所述控制台用于通过单独的控制信道接收控制指令且分别移动所述控制台自身、所述刀架及/或所述刀座;
所述控制台设有滑动板,所述滑动板沿第一方向滑动地设置于所述主机架上,所述刀架设有安装板,所述安装板沿第二方向滑动地设置于所述滑动板上;所述刀座设有安装部,所述安装部沿第三方向滑动地安装于所述安装板上,所述安装部的侧壁上开设有多个车刀固持槽,所述多个车刀固持槽相互间隔设置;所述车刀固持槽设有弧形槽体,以使车刀固持槽上安装的刀体或者刀具在同时受力时能够将部分作用力的方向通过弧形槽体转化成多个方向的作用力;
所述刀座上设有多个加工主轴,各所述加工主轴相互间隔地安装于所述安装部上,所述多个加工主轴沿直线排列,其中一个所述控制台上的所述多个加工主轴的中心连线与另一个所述控制台上的所述多个加工主轴的中心连线相互交错;其中,所述多个加工主轴沿直线排列以定义出安装直线,其中一个控制台的安装部上的安装直线沿水平方向延伸,另一个控制台的安装部上的安装直线沿竖直方向延伸或者倾斜延伸;
相邻车刀固持槽的弧形槽体具有相对的开口部,用于联合固持车刀固持槽上安装的刀体或者刀具;
所述机床还包括至少一异步联动结构,所述异步联动结构的两端分别设置于相邻的弧形槽体的两个开口部,用于在相邻的两个刀体或者刀具中,当上一刀体或者刀具完成切削后,联动控制下一刀体或者刀具进行切削。
2.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,所述第一工件夹具移动设在所述主机架上。
3.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,所述多轴单系统机床还设有显示系统,所述显示系统连接所述控制系统,所述显示系统用于显示所述多轴单系统机床的各所述控制台及其刀架、刀座与刀具的移动位置及/或移动路径。
4.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,对于每一所述控制台,所述控制台的移动方向、所述刀架的移动方向及所述刀座的移动方向相互垂直设置。
5.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,所述主机架上的二所述控制台的移动方向平行设置。
6.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,所述主机架及所述副机架集成设置为一整体机架。
7.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,各所述控制台上设有相同或相异的所述刀架。
8.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,所述刀架上可拆卸地设有辅助座,所述辅助座上安装有辅助动力刀具。
9.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,所述刀具包括外表面加工刀具、孔加工刀具、螺纹加工刀具、齿轮加工刀具、切断刀具或组合刀具。
10.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,所述刀具包括车刀、刨刀、铣刀、镗刀及钻头。
11.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,所述刀具固定设在所述刀座上。
12.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,所述刀具以滑动或螺旋方式移动设在所述刀座上。
13.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,所述刀具的各刀头形成排刀。
14.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,所述刀具的各刀头形成刀塔。
15.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,所述主机架上滑动设有二所述控制台,所述控制台上滑动设有刀架,所述刀架上滑动设有刀座。
16.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,所述第一工件夹具滑动设在所述主机架上。
17.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,所述第二工件夹具滑动设在所述副机架上。
18.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,所述刀架上移动设有多个刀座。
19.根据权利要求18所述多轴单系统机床,其特征在于,多个所述刀座相同或相异设置。
20.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,所述刀座上安装有相同或相异的所述刀具。
21.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,所述两个安装部上的安装直线均倾斜延伸并相互斜交。
22.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,每相邻的弧形槽体的两个开口部均设置一所述异步联动结构。
23.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,所述第一方向与所述第二方向垂直,所述第三方向与所述第一方向及所述第二方向均垂直。
24.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,相邻两个所述加工主轴的中心连线在水平方向上的投影间距大于80毫米,在竖直方向上的投影间距大于80毫米。
25.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,所述多轴单系统机床还包括夹紧座,所述夹紧座移动设置于所述主机架上,所述夹紧座的移动方向与所述第一方向平行。
26.根据权利要求25所述多轴单系统机床,其特征在于,所述主机架上凸设有滑轨,所述滑轨的延伸方向与所述第一方向平行,所述夹紧座上开设有滑槽,所述滑轨滑动配合于所述滑槽中。
27.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,所述主机架上凸设有两个直线导轨,所述第一工件夹具及所述第二工件夹具均位于所述两个直线导轨之间,二所述控制台的滑动板分别一一对应地滑动设置于所述两个直线导轨上。
28.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,所述安装板上凹设有安装槽,所述安装板于所述安装槽的两侧分别形成滑动区,所述安装部横跨所述安装槽且所述安装部的相对两侧分别滑动地设置于所述两个滑动区上。
29.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,所述副机架上移动设有安装架,所述第二工件夹具移动设置于所述安装架上,所述的安装架移动方向及所述第二工件夹具的移动方向相互垂直设置。
30.根据权利要求1所述多轴单系统机床,其特征在于,所述副机架上移动设有安装架,所述安装架上移动设有安装座,所述第二工件夹具移动设置于所述安装座上,所述安装架的移动方向、所述安装座的移动方向及所述第二工件夹具的移动方向相互垂直设置。
31.根据权利要求1至30中任一项所述多轴单系统机床,其特征在于,所述多轴单系统机床还设有两控制模块,每一所述控制模块连接一所述控制台,所述控制模块用于发送控制指令到所连接的所述控制台;每一所述控制模块集成设于所连接的所述控制台内部,两所述控制模块集成设于所述控制系统中。
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