CN110370025A - 一种长轴车削机床 - Google Patents
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Abstract
本发明属于长轴类零件加工设备技术领域，具体涉及一种长轴车削机床。一种长轴车削机床，包括床身，床身上设置有用于带动工件的旋转的主轴，主轴一侧的床身上设置有用于夹持工件的第一夹持装置和第二夹持装置，床身上设置第一刀塔和第二刀塔且分布在工件上下两侧，主轴工件旋转过程中，第一夹持装置、第二夹持装置、第一刀塔和第二刀塔相互配合对工件进行加工,所述床身上活动设置有用于固定多把刀具和顶尖的旋转尾座，旋转尾座上的顶尖与工件中心孔活动抵接。本发明具有加工精度高、加工速率块、一台设备能完成加工一个长轴工件的全部工序等优点。
Description
技术领域
本发明属于长轴类零件加工设备技术领域，具体涉及一种长轴车削机床。
背景技术
在长轴类零件加工生产时，由于其加工的特殊性，一般都采用旋转加工，并将长轴的一端固定住，另一端悬空来进行加工，这就导致了在加工过程中长轴会小幅度的上下或前后的晃动，并且因为加工的原因，刀塔上刀具加工时会振刀，加工出零件精度低，粗糙度差；同时加工长轴类零件需要用到多台不同的机器进行不同的工序，比如：要先对长轴进行粗车，使其表面工整，确认中心孔等，之后再夹持到精车上进行后续的加工工序，由于长轴类零件对精度的要求较高，小幅度的晃动或者是弯折或者是多次的装夹都会对其长轴的精度造成影响，降低生产长轴的合格率。
发明内容
本发明的目的是提供一种长轴车削机床，通过增加刀塔，设计可随意活动的第一夹持装置和第一夹持装置。加工时，第一夹持装置、第一夹持装置、第一刀塔、第二刀塔和主轴配合，可对长轴工件进行粗车和精车等工序，并且利用第一刀塔和第二刀塔同时对长轴工件进行双面的加工，来抵消之前单面加工时，刀塔对工件的产生的应力，同时增加的夹持装置能保证长轴工件不会晃动，解决加工时振刀，加工出零件精度低，粗糙度差影响，导致合格率下降的问题，利用一台机床可以完成一个长轴工件的全部工序，能避免多次装夹，影响精度的问题。
本发明的目的是这样实现的：
一种长轴车削机床，包括床身，床身上设置有用于带动工件的旋转的主轴，主轴一侧的床身上设置有用于夹持工件的第一夹持装置和第二夹持装置，床身上设置第一刀塔和第二刀塔且分布在工件上下两侧，主轴工件旋转过程中，第一夹持装置、第二夹持装置、第一刀塔和第二刀塔相互配合对工件进行加工。
优选地，所述床身上活动设置有用于固定多把刀具和顶尖的旋转尾座，旋转尾座上的顶尖与工件中心孔活动抵接。
优选地，所述第一夹持装置包括滑枕二，滑枕二内活动设置有伸缩板二，滑枕二一端设置有驱动器二，驱动器二驱动伸缩板二运动，伸缩板一端设置有用于夹持工件的中心架。
优选地，所述床身上设置有可伸缩的顶尖装置。
优选地，所述顶尖装置包括滑枕一，滑枕一内活动设置有伸缩板一，滑枕一一端设置有驱动器一，驱动器一驱动伸缩板一在滑枕一内运动，伸缩板一一端设置有顶尖和用于钻中心孔的动力单元组件。
优选地，所述滑枕一上设置有限位板，限位板上开设有固定槽，固定槽内设置有用于补偿伸缩板一与滑枕一之间间隙的锲块。
优选地，所述动力单元组件包括固定座，固定座可拆卸设置在伸缩板一端部，固定座一端活动设置有钻头，一端设置有驱动器三，驱动器三驱动钻头转动。
优选地，所述滑枕一和滑枕二的底部均开设有储油槽，储油槽底部开设有注油孔，注油孔导通侧壁与储油槽。
优选地，所述床身上设置有用于检测工件数据的检测装置；
所述床身上活动设置有滑座，滑座上设置有驱动装置，驱动装置驱动第一刀塔或第二刀塔运动。
优选地，所述滑座内设置有限位套，限位套一端与驱动装置活动抵接。
本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：
本发明通过对现有的长轴加工机床的改进，改变之前的单面加工方式，增加一个刀塔，第一刀塔和第二刀塔分别设置在工件的上下两侧且处于同一平面内，同时增加了两个可随意移动的中心架夹持装置，加工时，可以通过两个中心架夹持装置同时夹持长轴工件，第一刀塔和第二刀塔可以同时工作，配合第一夹持装置和第二夹持装置，对工件进行粗车、精车等不同的工序，，通过一台机床完成加工长轴工件所需的所有工序，省去了更换机器加工，多次装夹的麻烦，保证了加工精度；同时第一刀塔和第二刀塔的设计的好处是使两者加工产生的力相互抵消，防止加工产生的力导致工件弯曲，影响工件精度，保证生产的合格率。
附图说明
图1是本发明实施例1中整体结构示意图。
图2是本发明实施例1中带有防护罩的第一刀塔的结构示意图。
图3是本发明实施例1中隐藏防护罩的第一刀塔的结构示意图。
图4是本发明实施例1中第一刀塔的结构示意图之一。
图5是本发明实施例1中第一刀塔的结构示意图之二。
图6是本发明实施例1中顶尖装置结构示意图之一。
图7是本发明实施例1中顶尖装置结构示意图之二。
图8是本发明实施例1中夹持装置示意图。
图9是本发明实施例1中滑枕二的结构示意图。
图10是本发明实施例1中运料装置的结构示意图。
图11是本发明实施例2中整体结构示意图。
图12是本发明实施例2中旋转尾座示意图。
图13是本发明实施例3中整体结构示意图。
附图标记：1-床身；11-主轴；111-旋转尾座；112-第三驱动件；113-刀塔座；12驱动件；13-第一活动孔；131-第一导轨；132-第三驱动件；133-第三丝杆；134-第三丝杆座；135-副主轴；14-滑轨一；15-第一丝杆座；16-第一驱动件；17-第一丝杆；18-滑轨二；19-第二活动孔；191-滑轨三；192-电机；193-第四丝杆；194-第四丝杆套；2-顶尖装置；21-滑枕一；22-伸缩板一；221-限位凸台；23-驱动器一；231-顶尖；232-动力单元组件；233-固定座；234-钻头；235-驱动器三；24-限位板；241-固定槽；242-锲块；3-第一刀塔；4-第二刀塔；5-夹持装置；51-滑枕二；511-储油槽；512-注油孔；52-伸缩板二；53-驱动器二；54-中心架；6-滑座；61-驱动装置；611-第二驱动件；612-第二丝杆；613-第二丝杆座；62-限位套；7检测装置；8-防护罩；9-第二夹持装置。10-运料装置；101-固定架；102-第一滑轨；103-第二固定座；104-驱动器四；105-移动杆；106-第二滑轨；107-驱动器五；108-夹持件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
本发明的技术方案是提供一种长轴车削机床，可以通过增加伸缩尾座顶尖装置、旋转式刀库装置和尾座移动副主轴装置其中的一种来生产长轴类工件，使机床具有多种加工方案，能满足对不同型号的长轴的加工。
实施例1如图1所示，一种长轴车削机床，包括床身11，床身上设置有立柱，立柱上设置主轴11，立柱的后侧面上设置有驱动件12，驱动件12为伺服电机，驱动件12通过同步带带动主轴11转动，立柱另一侧开设有第一活动孔13，第一活动孔13内活动设置有顶尖装置2，顶尖装置2主要是用来辅助主轴11夹持工件，防止在加工过程中工件的端部发生晃动，而影响加工精度。
床身1的立柱上设置了第一刀塔3和第二刀塔4，第一刀塔3和第二刀塔4两者之间呈竖直分布且设置在夹持的工件上下两侧，立柱上还活动设置有第一夹持装置5和第二夹持装置9，可以通过第一夹持装置5和第二夹持装置9同时夹持长轴工件，利用顶尖装置2先确定端面的中心孔并钻出中心孔，之后再顶住工件，接下来第一刀塔3和第二刀塔4可以同时工作，配合夹持装置可以进行粗车、精车等不同的工序，第一刀塔3和第二刀塔4可同时对工件进行不同的工序或者是相同的工序，设置两个刀塔的目的是，利用第一刀塔3工作时产生的应力抵消对立的第二刀塔4产生的应力，避免一个刀塔工作时产生的应力使工件弯折的情况发生，保证加工精度和产品合格率，降低生产成本，同时设置两个刀塔还能加快生产速率，提高生产效率。床身1的立柱上设置的第一夹持装置5、第二夹持装置9、第一刀塔3和第二刀塔4四者可以配合工作，对工件进行粗车、精车等工序，之前的设备只能对粗车后的长轴工件进行加工，而本申请的机床可以对长轴的毛坯料进行加工，可通过本设备进行一个长轴的完整的加工工序，不需要更换设备，能节省成本，同时还能提高生产速率。
如图2-图4所示，第一刀塔3和第二刀塔4的结构是相同的，实现运动的结构也是相同的，因此以第一刀塔3为例进行结构的解释：床身1上设置有滑轨一14，滑轨一14上设置有滑座6，滑座6上设置有第一丝杆座15，床身1上设置有第一驱动件16，第一驱动件16输出端连接有第一丝杆17，第一驱动件16通过第一丝杆17和第一丝杆座15的配合驱动滑座6的横向移动。滑座6上设置有驱动装置61和第一刀塔3，滑座6上设置有滑轨二18，第一刀塔3设置在滑轨二18上，驱动装置61包括第二驱动件611，第二驱动件611通过第二丝杆612和第二丝杆座613的配合驱动第一刀塔3上下移动。丝杆与丝杆座的传动方式的优点是精度高，对于加工长轴这类对精度要求高的工件，丝杆传动机构能很好的满足器需求，第一驱动件16和第二驱动件611均采用伺服电机，伺服电机的好处就是精度高，能保证刀塔的位移的准确性；抗过载能力强，能承受三倍于额定转矩的负载，对有瞬间负载波动和要求快速起动的场合特别适用；低速运行平稳，低速运行时不会产生类似于步进电机的步进运行现象。以上的设置均是为了保证刀塔运行的稳定和移动位置的转动准确性，能保证设备的加工精度，保证产品的合格率。
第一刀塔3和第二刀塔4均是采用的动力刀塔，可以安装不同的刀具，比如精车刀、粗车刀等，第一刀塔3和第二刀塔4可以同时加工相同的工序或者是不同的工序，也可以单刀塔运行，实用性更强。两个刀塔工作可以使相互抵消工作时产生的应力，保证工件不会弯折。同时在保证具有较高的加工精度的前提下还能加快生产速率。
如图2所示，为了保证产生的废屑不对设备产生影响，在第一刀塔3和第二刀塔4上均设置有防护罩8，防护罩8能很好的保护阻挡废屑进入到第一刀塔3和滑座6内，能延长设备的使用寿命。
如图5所示，在滑座6内设置有限位套62，限位套62能限制第二丝杆座613的移动位置，从而限制第一刀塔3的移动位置，能有效的避免第一刀塔3和第二刀塔4相撞，保护设备不会因操作失误，损坏设备的情况发生。
如图6-图7所示，第一活动孔13内设置有第一导轨131和第三驱动件132，顶尖装置2依靠滑块设置在第一导轨131上，第三驱动件132通过第三丝杆133和第三丝杆座134的配合驱动顶尖装置2在第一导轨131上移动，顶尖装置2包括滑枕一21，滑枕一21内活动设置有伸缩板一22，滑枕一21一端设置有驱动器一23，驱动器一23输出端与伸缩板一22活动连接，驱动器一23驱动伸缩板一22在滑枕一21内移动，伸缩板一22的另一端设置有顶尖231和动力单元组件232，顶尖231是用来顶住工件，动力单元组件232包括固定座233，固定座233可拆卸设置在伸缩板一22的端部，固定座233上设置有钻头234和驱动器三235，驱动器三235驱动钻头234转动，此设计是为了某些需要打中心孔的长轴而设计的。为了防止伸缩板一22伸出过长，在伸缩板一22与驱动器一23连接端设置有限位凸台221，限位凸台221与滑枕一21端部活动抵接，能限制伸缩板一22的伸出位置，保证设备的正常运作，同时限位凸台221还起到定位的作用，能保证伸缩板一22上的动力单元组件232移动位置的准确，保证钻孔的准确。
如图7所示，为了保证伸缩板一22始终是在滑枕一21内运动的，在滑枕一21上设置有限位板24，使用肯定会产生磨损，一旦磨损伸缩板一22就可能在滑枕一21内晃动，这样就会影响加工精度，为了避免这类情况的发生，在限位板24上开设了固定槽241，固定槽241内设置有锲块242，锲块242的作用就是补偿伸缩板板一22与滑枕一21之间间隙，保证伸缩板一22不会产生晃动而影响加工精度。
如图1和图8所示，立柱上设置开设有第二活动孔19，第二活动孔19内活动设置有第一夹持装置5和第二夹持装置9，因第一夹持装置5和第二夹持装置9的结构相同，故只介绍第一夹持装置5的结构，第一夹持装置5结构如下：第二活动孔19内设置有滑轨三191和电机192，滑轨三191上活动设置有第一夹持装置5，电机192通过第四丝杆193和第四丝杆套194驱动第一夹持装置5横向移动。设置能横向移动的好处是方便调节第一夹持装置5和第二夹持装置9的间距，能夹持多种型号，长度不同的工件。提高设备的适用性，同时也能方便加工。可以配合第一刀塔3和第二刀塔4进行粗车、精车等工序，第一夹持装置5和第二夹持装置9可一随意调节夹持部位，方便加工。
如图8所示，第一夹持装置5包括滑枕二51，滑枕二51内活动设置有伸缩板二52，滑枕二51一端设置有驱动器二53，驱动器二53优选为伺服电机，驱动器二53输出端与伸缩板二52活动连接，驱动器二53驱动伸缩板二52在滑枕二51内移动，伸缩板二52的另一端设置有中心架54，中心架54优选为液压自定义中心架，中心架54通过液压控制张开和闭合，可移动的伸缩板二52能使中心架54做伸缩运动，这样设计的好处就是当工件加工完成后，中心架54张开驱动器二53控制器收缩，此时工件只剩下主轴11的夹持，这样下料更方便，也可以在机床上安装一个下料机械手，通过机械手自动下料，此技术方案的好处就是中心架54和上述的可伸缩的顶尖装置2都不会干涉到工件的下料，使工件能更快速和方便的下料，加快换料速率。
如图1所示，床身1上设置有检测装置7，检测装置7主要是用来检测加工后的工件的各项数据，保证产品的合格率，检测装置7采用的是激光干涉仪来检测工件的数据。
如图9所示，所述滑枕一21和滑枕二51的底部均开设有储油槽511，储油槽511底部开设有注油孔512，注油孔512导通侧壁与储油槽511。主要是为了方便给滑枕二51内注油，保证润滑度，减少磨损。
如图10所示，因为第一夹持装置5和第二夹持装置9是可横向移动设置的，同时装置本身还具有伸缩的功能，这样的设计可以在机身1上设置运料装置10，第一夹持装置5和第二夹持装置9两者配合运料装置10运动能实现工件的自动下料，实现自动化生产，减少人工操作，加快生产速率，同时还能避免由于人工拿取产品，因碰撞或掉落造成产品损坏的情况发生，还能保证人身安全。
运料装置10包括固定架101，固定架101上设置有第一滑轨102，第一滑轨102上活动设置有第二固定座103，固定架101上设置有驱动器四104和同步带，驱动器四104优选为电机，第二固定座103与同步带连接，驱动器四104通过同步带带动第二固定座103在第一滑轨102上移动。第二固定座103上设置有移动杆105，移动杆105上设置有第二滑轨106，第二固定座103上设置有滑块，移动杆105通过第二滑轨106和滑块的配合在第二固定座103上上下移动，为了驱动移动杆105移动，在第二固定座103上设置驱动器五107，驱动器五107输出端设置有齿轮，在移动杆105上设置有齿条，驱动器五107通过齿轮齿条的配合驱动移动杆105上下移动，第一滑轨102和第二滑轨106的设置主要是为了移动杆105能上下左右移动，为了更方便的移动工件，在移动杆105的下端设置有夹持件108，用来夹取机床上加工完成的工件。当机床加工完成工件后，主轴先松开工件，第一夹持装置5和第二夹持装置9先把工件移动主轴的夹持范围，运料装置10的夹持件108夹持住工件后，之后第一夹持装置5和第二夹持装置9缩回机身内，使工件完全由运料装置10夹持，夹持完成后，运料装置10即可将工件运输到制定的位置，因为工件的重量普遍较重，如果采用人工运输，效率会很低，同时还有可能因运输不当，对员工的身体造成伤害，运料装置10因为是机械操作，夹持的更牢固，同时不会产生疲劳，能保证生产速率，同时又能提高生产的安全性。
实施例2：
如图11-图12所示，床身上其他结构均与实施例1相同，不同点是：实施例2没有能伸缩的顶尖装置2，把顶尖装置2替换成了旋转尾座，具体结构如下：立柱的一端活动设置第三滑轨，第三滑轨上活动设置有旋转尾座111，立柱上设置有第三驱动件112，第三驱动件112通过丝杆控制旋转尾座111的运动。
旋转尾座111在保证具有基本的顶住工件的功能外，还有具备其他功能，所以旋转尾座111要具备很好的承受能力，所以基于此要求，设计了刀塔座，刀塔座把整个旋转尾座111主体包裹住，只保留刀具部位在外侧用于加工工件，这样能极大的增加旋转尾座的承受能力，同时旋转尾座上设置有多种刀具，如顶尖、镗刀、钻头等，用来给工件加工如把工件车成六方形等。使用起来简单方便，同时还能满足工件对多种工序的需求。旋转尾座的主体应用的是动力刀塔。
实施例3：
如图13所示，实施例3的技术方案与实施例1和实施例2的结构大体一样，不同点是，在床身上设置了可移动的副主轴135，副主轴135的移动方式跟顶尖装置2的横向移动方式相同，均是通过电机丝杆传动，控制副主轴135的横向移动，副主轴135的应用是当加工的工件过细时，可以通过副主轴135用来固定，固定的能更牢固，同时使用起来简单方便。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种长轴车削机床，包括床身(1)，床身(1)上设置有用于带动工件的旋转的主轴(11)，其特征在于：主轴(11)一侧的床身(1)上设置有用于夹持工件的第一夹持装置(5)和第二夹持装置(9)，床身(1)上设置第一刀塔(3)和第二刀塔(4)且分布在工件上下两侧，主轴(11)工件旋转过程中，第一夹持装置(5)、第二夹持装置(9)、第一刀塔(3)和第二刀塔(4)相互配合对工件进行加工。
2.根据权利要求1所述的一种长轴车削机床，其特征在于：所述床身(1)上活动设置有用于固定多把刀具和顶尖的旋转尾座，旋转尾座上的顶尖与工件中心孔活动抵接。
3.根据权利要求1所述的一种长轴车削机床，其特征在于：所述第一夹持装置(5)包括滑枕二(51)，滑枕二(51)内活动设置有伸缩板二(52)，滑枕二(51)一端设置有驱动器二(53)，驱动器二(53)驱动伸缩板二(52)运动，伸缩板一(22)端设置有用于夹持工件的中心架(54)。
4.根据权利要求1所述的一种长轴车削机床，其特征在于：所述床身(1)上设置有可伸缩的顶尖装置(2)。
5.根据权利要求4所述的一种长轴车削机床，其特征在于：所述顶尖装置(2)包括滑枕一(21)，滑枕一(21)内活动设置有伸缩板一(22)，滑枕一(21)一端设置有驱动器一(23)，驱动器一(23)驱动伸缩板一(22)在滑枕一(21)内运动，伸缩板一(22)一端设置有顶尖(231)和用于钻中心孔的动力单元组件(232)。
6.根据权利要求5所述的一种长轴车削机床，其特征在于：所述滑枕一(21)上设置有限位板(24)，限位板(24)上开设有固定槽(241)，固定槽(241)内设置有用于补偿伸缩板一(22)与滑枕一(21)之间间隙的锲块(242)。
7.根据权利要求5所述的一种长轴车削机床，其特征在于：所述动力单元组件(232)包括固定座(233)，固定座(233)可拆卸设置在伸缩板一(22)端部，固定座(233)一端活动设置有钻头(234)，一端设置有驱动器三(235)，驱动器三(235)驱动钻头(234)转动。
8.根据权利要求2或5所述的一种长轴车削机床，其特征在于：所述滑枕一(21)和滑枕二(51)的底部均开设有储油槽(511)，储油槽(511)底部开设有注油孔(512)，注油孔(512)导通侧壁与储油槽(511)。
9.根据权利要求1所述的一种长轴车削机床，其特征在于：所述床身(1)上设置有用于检测工件数据的检测装置(7)；
所述床身(1)上活动设置有滑座(6)，滑座(6)上设置有驱动装置(61)，驱动装置(61)驱动第一刀塔(3)或第二刀塔(4)运动。
10.根据权利要求9所述的一种长轴车削机床，其特征在于：所述滑座(6)内设置有限位套(62)，限位套(62)一端与驱动装置(61)活动抵接。
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