CN110449903A - 车铣复合机床 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了车铣复合机床，包括机架、定主轴装置、动主轴装置和动力刀塔装置，其中定主轴装置安装于机架，动主轴装置与定主轴装置中心轴线对置，并通过主轴移动装置安装于机架，动力刀塔装置通过刀塔移动装置安装于机架，并能够相对定主轴装置和动主轴装置沿三维轴线移动；上述动力刀塔装置包括刀塔和驱动器，该驱动器与刀塔连接，并用于驱动刀塔转动，刀塔环周设有若干个刀具工位，每一刀具工位对应安装有车刀座或铣刀座，其中铣刀座动力连接有铣刀驱动器。本发明结构紧凑，加工方便、高效，节省了工件更换机床的时间，有效地提高了加工效率。

Description

车铣复合机床
技术领域
本发明属于工业加工机床领域，特别涉及一种车铣复合机床。
背景技术
在机械加工过程中，根据零件的形状图案和尺寸的要求，需要在车床加工后换到铣床再次进行加工。每次加工机床的更换都需要重新调整，使得工序麻烦，更换过程耗费时间，并且加工过程中进行机床更换难以保证加工轴线一致，影响产品质量和加工效率，耗费了人力和时间。
发明内容
本发明提供了车铣复合机床，一次装机调整完成多道车削到铣削的加工，提高了加工效率。
为解决其技术问题，本发明提供的车铣复合机床包括机架、定主轴装置、动主轴装置和动力刀塔装置，其中定主轴装置安装于机架，动主轴装置与定主轴装置中心轴线对置，并通过主轴移动装置安装于机架，动力刀塔装置通过刀塔移动装置安装于机架，并能够相对定主轴装置和动主轴装置沿三维轴线移动；上述动力刀塔装置包括刀塔和驱动器，该驱动器与刀塔连接，并用于驱动刀塔转动，刀塔环周设有若干个刀具工位，每一刀具工位对应安装有车刀座或铣刀座，其中铣刀座动力连接有铣刀驱动器。
通过动力刀塔装置同机装配有车刀和铣刀，可依次对加工零件进行车削和铣削，无需更换机床，节省了中间时间，并且避免了更换机床带来的加工轴线不一致的现象，提高了产品质量。定主轴装置和动主轴装置夹持加工零件，根据零件的加工需求和Z轴方向的长度尺寸，选择定主轴装置和/或动主轴装置夹持零件，由刀塔移动装置带动刀具进给，或动主轴装置夹持零件时带动零件辅助进给，适应零件多种形状图案和尺寸的加工要求。
进一步地，铣刀驱动器动力连接有旋转主轴，该旋转主轴的另一端安装有输出锥形齿轮，铣刀座设有旋转轴，该旋转轴安装有输入锥形齿轮，该输入锥形齿轮与输出锥形齿轮啮合；上述旋转主轴外套设有转动轴套，该转动轴套的一端与刀塔连接，其另一端环周设有动力凸台，该动力凸台设成锯齿状，驱动器安装有动力齿轮，该动力齿轮与锯齿状的动力凸台啮合。由此，实现铣刀的旋转驱动和刀塔的转动，并且两者之间工作相互独立，互不干扰。
进一步地，动力刀塔装置还包括机壳，上述刀塔安装于机壳的一端外部，驱动器和铣刀驱动器安装于机壳的另一端外部，旋转主轴和转动轴套设置于机壳内。由此，可通过机壳将动力刀塔装置安装于刀塔移动装置。
进一步地，刀塔移动装置包括Z轴导轨、Z轴滑座、X轴导轨、X轴滑座、Y轴导轨和Y轴滑座，其中Z轴导轨安装于机架，Z轴滑座滑设于Z轴导轨，X轴导轨安装于Z轴滑座，X轴滑座滑设于X轴导轨，Y轴导轨安装于X轴滑座，Y轴滑座滑设于Y轴导轨，动力刀塔装置安装于Y轴滑座，Z轴滑座、X轴滑座和Y轴滑座分别通过Z轴驱动器、X轴驱动器和Y轴驱动器驱动移动。由此，实现刀具加工位的三维调节和三维加工进给，提高加工质量。
进一步地，主轴移动装置包括主轴导轨和主轴滑座，其中主轴导轨安装于机架，主轴滑座滑设于主轴导轨，动主轴装置安装于主轴滑座，主轴滑座通过主轴驱动器驱动移动。由此，实现了动主轴装置的移动。
本发明结构紧凑，加工方便、高效，节省了工件更换机床的时间，有效地提高了加工效率。
附图说明
图1为本发明车铣复合机床的结构示意图；
图2为图1所示车铣复合机床的动力刀塔装置的剖视示意简图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的描述。
如图1所示，本发明车铣复合机床包括机架1、定主轴装置2、动主轴装置3和动力刀塔装置4，其中定主轴装置2安装于机架1，动主轴装置3与定主轴装置2中心轴线对置，并通过主轴移动装置5安装于机架1，动力刀塔装置4通过刀塔移动装置6安装于机架1，并能够相对定主轴装置2和动主轴装置3沿三维轴线移动。
定主轴装置2包括定主轴21和定主轴座22，定主轴21安装有一号工件夹持件23，其能够转动地安装于定主轴座22，并通过内在电机驱动转动，定主轴座22经安装座11安装于机架1。动主轴装置3包括动主轴31和动主轴座32，动主轴31安装有二号工件夹持件33，其能够转动地安装于动主轴座32，并通过内在电机驱动转动，定主轴座22通过主轴移动装置5经一号安装台12安装于机架1。具体到本实施例，上述安装座11和一号安装台12与机架1一体成型，上述一号工件夹持件23和二号工件夹持件33为夹头。
如图2所示，上述动力刀塔装置4包括刀塔41、驱动器42和机壳43，该驱动器42与刀塔41连接，并用于驱动刀塔41转动，刀塔41环周设有若干个刀具工位411，每一刀具工位411对应安装有车刀座441或铣刀座442，其中铣刀座442动力连接有铣刀驱动器45。上述机壳43安装于动力刀塔装置4，刀塔41安装于机壳43的一端外部，驱动器42和铣刀驱动器45安装于机壳43的另一端外部。
铣刀驱动器45动力连接有旋转主轴46，该旋转主轴46的另一端安装有输出锥形齿轮471，铣刀座442设有旋转轴443，该旋转轴443安装有输入锥形齿轮472，该输入锥形齿轮472与输出锥形齿轮471啮合；上述旋转主轴46外套设有转动轴套48，该转动轴套48的一端与刀塔41连接，其另一端环周设有动力凸台481，该动力凸台481设成锯齿状，驱动器42安装有动力齿轮421，该动力齿轮421与锯齿状的动力凸台481啮合。旋转主轴46和转动轴套48设置于机壳43内，具体地，旋转主轴46和转动轴套48的两端均通过带座轴承49安装于机壳43内。由此，实现铣刀的旋转驱动和刀塔41的转动，并且两者之间工作相互独立，互不干扰。具体到本实施例，上述铣刀驱动器45和驱动器42为伺服电机，旋转主轴46固定安装于铣刀驱动伺服电机的输出轴，并能够跟随其转动，动力齿轮421安装于驱动伺服电机。
如图1所示，上述主轴移动装置5包括主轴导轨51和主轴滑座52，主轴导轨51设有至少一条，安装于一号安装台12，主轴滑座52对应每条主轴导轨51设有至少一个滑块73，并经滑块73滑设于主轴导轨51，动主轴座32安装于主轴滑座52，主轴滑座52通过主轴驱动器53驱动移动，该主轴驱动器53安装于一号安装台12。由此，实现了动主轴装置3的移动。具体到本实施例，主轴导轨51设有两条，主轴滑座52对应每条主轴导轨51设有两个滑块73，共4个的滑块73于主轴滑座52底部对应主轴导轨51呈阵列设置。
上述刀塔移动装置6包括Z轴导轨61、Z轴滑座62、X轴导轨63、X轴滑座64、Y轴导轨65和Y轴滑座66，Z轴导轨61、X轴导轨63、Y轴导轨65各至少设有一条，Z轴滑座62对应每条Z轴导轨61设有至少一个滑块73，X轴滑座64和Y轴滑座66同理。Z轴导轨61经二号安装台13安装于机架1，该二号安装台13与机架1一体成型，Z轴滑座62经对应的滑块73滑设于Z轴导轨61；X轴导轨63安装于Z轴滑座62，X轴滑座64经对应的滑块73滑设于X轴导轨63；Y轴导轨65安装于X轴滑座64，Y轴滑座66经对应的滑块73滑设于Y轴导轨65；上述机壳43安装于Y轴滑座66，Z轴滑座62、X轴滑座64和Y轴滑座66分别通过Z轴驱动器67、X轴驱动器和Y轴驱动器69驱动移动。由此，实现刀具加工位的三维调节和三维加工进给，提高加工质量。具体到本实施例，Z轴导轨61、X轴导轨63、Y轴导轨65各设有两条，Z轴滑座62、X轴滑座64、Y轴滑座66对应各自滑行的每条导轨设有两个滑块73，每个滑座对应的共4个滑块73于其底部对应导轨呈阵列设置。
具体到本实施例，上述主轴驱动器53、Z轴驱动器67、X轴驱动器和Y轴驱动器69均为伺服电机，经丝杆71传动至相应的滑座驱动滑行。主轴伺服电机安装于一号安装台12，主轴滑座52底部安装有滑行连接座72，该滑行连接座72与相应的丝杆71螺纹连接，相应丝杆的一端与主轴伺服电机的输出轴固定连接，另一端经轴承安装于一号安装台12。
Z轴伺服电机安装于主轴滑座52，Z轴滑座52底部安装有滑行连接座72，该滑行连接座72与相应的丝杆71螺纹连接，相应丝杆71的一端与Z轴伺服电机的输出轴固定连接，另一端经轴承安装于主轴滑座52。
X轴伺服电机安装于Z轴滑座62，X轴滑座64底部安装有滑行连接座72，该滑行连接座72与相应的丝杆71螺纹连接，相应丝杆71的一端与X轴伺服电机的输出轴固定连接，另一端经轴承安装于Z轴滑座62。
Y轴伺服电机安装于X轴滑座64，Y轴滑座66底部安装有滑行连接座72，该滑行连接座72与相应的丝杆71螺纹连接，相应丝杆71的一端与Y轴伺服电机的输出轴固定连接，另一端经轴承安装于X轴滑座64。
通过动力刀塔装置4同机装配有车刀和铣刀，可依次对加工零件进行车削和铣削，无需更换机床，节省了中间时间，并且避免了更换机床带来的加工轴线不一致的现象，提高了产品质量。定主轴装2置和动主轴装置3夹持加工零件，根据零件的加工需求和Z轴方向的长度尺寸，选择定主轴装置2和/或动主轴装置3夹持零件，由刀塔移动装置6带动刀具进给，或动主轴装置3夹持零件时带动零件辅助进给，适应零件多种形状图案和尺寸的加工要求。
上述一号安装台12和二号安装台13之间机架1对应开设有集废槽14，集废槽14顶部并列设有多根中间梁15，集废槽14于机架1侧面开设有清理口16。加工时，切削产生的切屑落入集废槽14中，并定时从清理口16进行清理，避免切屑在机架1面堆积而影响工作，并且能对废料进行回收利用，符合环保理念。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.车铣复合机床，其特征在于，包括机架(1)、定主轴装置(2)、动主轴装置(3)和动力刀塔装置(4)，所述定主轴装置(2)安装于机架(1)，所述动主轴装置(3)与定主轴装置(2)中心轴线对置，并通过主轴移动装置(5)安装于机架(1)，所述动力刀塔装置(4)通过刀塔移动装置(6)安装于机架(1)，并能够相对定主轴装置(2)和动主轴装置(3)沿三维轴线移动；所述动力刀塔装置(4)包括刀塔(41)和驱动器(42)，所述驱动器(42)与刀塔(41)连接，并用于驱动刀塔(41)转动，所述刀塔(41)环周设有若干个刀具工位(411)，每一所述刀具工位(411)对应安装有车刀座(441)或铣刀座(442)，所述铣刀座(442)动力连接有铣刀驱动器(45)。
2.根据权利要求1所述车铣复合机床，其特征在于，所述铣刀驱动器(45)动力连接有旋转主轴(46)，所述旋转主轴(46)的另一端安装有输出锥形齿轮(471)，所述铣刀座(442)设有旋转轴(443)，所述旋转轴(443)安装有输入锥形齿轮(472)，所述输入锥形齿轮(472)与输出锥形齿轮(471)啮合；所述旋转主轴(46)外套设有转动轴套(48)，所述转动轴套(48)的一端与刀塔(41)连接，其另一端环周设有动力凸台(481)，所述动力凸台(481)设成锯齿状，所述驱动器(42)安装有动力齿轮(421)，所述动力齿轮(421)与锯齿状的动力凸台(481)啮合。
3.根据权利要求2所述车铣复合机床，其特征在于，所述动力刀塔装置(4)还包括机壳(43)，所述刀塔(41)安装于机壳(43)的一端外部，所述驱动器(42)和铣刀驱动器(45)安装于机壳(43)的另一端外部，所述旋转主轴(46)和转动轴套(48)设置于机壳(43)内。
4.根据权利要求1所述车铣复合机床，其特征在于，所述刀塔移动装置(6)包括Z轴导轨(61)、Z轴滑座(62)、X轴导轨(63)、X轴滑座(64)、Y轴导轨(65)和Y轴滑座(66)，所述Z轴导轨(61)安装于机架(1)，所述Z轴滑座(62)滑设于Z轴导轨(61)，所述X轴导轨(63)安装于Z轴滑座(62)，所述X轴滑座(64)滑设于X轴导轨(63)，所述Y轴导轨(65)安装于X轴滑座(64)，所述Y轴滑座(66)滑设于Y轴导轨(65)，所述动力刀塔装置(4)安装于Y轴滑座(66)，所述Z轴滑座(62)、X轴滑座(64)和Y轴滑座(66)分别通过Z轴驱动器(67)、X轴驱动器和Y轴驱动器(69)驱动移动。
5.根据权利要求1所述车铣复合机床，其特征在于，所述主轴移动装置(5)包括主轴导轨(51)和主轴滑座(52)，所述主轴导轨(51)安装于机架(1)，所述主轴滑座(52)滑设于主轴导轨(51)，所述动主轴装置(3)安装于主轴滑座(52)，所述主轴滑座(52)通过主轴驱动器(53)驱动移动。
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