CN111975424A - 用于前轴全工序自动化机械加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及加工中心技术领域，尤其涉及用于前轴全工序自动化机械加工系统，其包括底座和控制中心，所述底座设置有纵导装置，所述纵导装置滑动连接有横导装置，所述横导装置滑动连接有两个臂架，所述臂架设置有竖导装置，所述竖导装置滑动连接有法兰盘，所述法兰盘设置有主轴箱；所述底座中间靠后的位置设置有刀库，所述刀库位于所述横导装置的下方，所述底座靠前的位置设置有前轴工装；所述纵导装置、所述横导装置、所述竖导装置、所述法兰盘、所述主轴箱、所述刀库、所述前轴工装与所述控制中心电连接。本发明所述主轴箱可以完成纵向、横向、竖向的移动，以及可以整体偏转，提高了所述刀具的偏转角度和切削力，从而提高了机床的加工效率。

Description

用于前轴全工序自动化机械加工系统

技术领域

本发明涉及加工中心技术领域，特别是涉及用于前轴全工序自动化机械加工系统。

背景技术

机械加工中，为提高产品生产效率和精度，数控机床、加工中心越来越多地用在生产中；前轴的机加精度要求高，特别是两端的主销为斜角设置，而前轴又较长，所以需要刀具偏转角度进行钻孔、铣面，而主销根部又需钻一个正交孔，需要前轴旋转，因此，为满足前轴的加工精度，降低加工难度，提高加工效率，前轴机械加工一般在加工中心完成。现有的前轴加工中心，刀具偏转是通过偏转刀头完成，偏转角度小，受到限制，而且切削力小，加工效率低。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，而提供用于前轴全工序自动化机械加工系统，其采用主轴箱整体偏转技术，提高刀具偏转角度和切削力，同时采用左右对称两把刀，同时加工，提高前轴加工效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用于前轴全工序自动化机械加工系统，包括底座和控制中心，所述底座设置有纵导装置，所述纵导装置滑动连接有横导装置，所述横导装置滑动连接有两个臂架，所述臂架的前侧面设置有竖导装置，所述竖导装置滑动连接有法兰盘，所述法兰盘设置有主轴箱；所述底座中间靠后的位置设置有刀库，所述刀库位于所述横导装置的下方，所述底座靠前的位置设置有前轴工装；所述纵导装置、所述横导装置、所述臂架、所述竖导装置、所述法兰盘、所述主轴箱、所述刀库、所述前轴工装与所述控制中心电连接。

进一步的，所述纵导装置包括两条平行的纵向线规，每条所述纵向线规的外侧设置有与所述底座转动连接的纵向螺杆、以及驱动所述纵向螺杆转动的伺服电机一，所述横导装置与所述纵向线规滑动连接，所述横导装置与所述纵向螺杆螺纹连接，所述伺服电机一与所述控制中心电连接。

进一步的，所述横导装置包括平行的两条横向线规和一根齿条，所述臂架与所述横向线规滑动连接，所述臂架的底部转动连接有齿轮和驱动所述齿轮转动的伺服电机二，所述齿轮与所述齿条啮合，所述伺服电机二与控制中心电连接。

进一步的，所述竖导装置包括平行的两条竖向线规和一根与所述臂架转动连接的竖向螺杆、以及驱动所述竖向螺杆转动的伺服电机三，所述法兰盘与所述竖向线规滑动连接，所述法兰盘与所述竖向螺杆螺纹连接，所述伺服电机三与所述控制中心电连接。

进一步的，所述主轴箱包括齿轮箱、以及驱动所述齿轮箱的伺服电机四，所述主轴箱的底部设置有刀座，所述刀座与所述齿轮箱的输出轴固定连接，所述伺服电机四与所述控制中心电连接。

进一步的，所述刀库包括水平的且与所述底座转动连接的刀盘、以及驱动所述刀盘转动的伺服电机五，所述刀盘的同轴圆面均匀分布有若干个刀架，所述伺服电机五与所述控制中心电连接。

进一步的，所述前轴工装包括固定于所述底座的两个轴承座，两个所述轴承座之间设置有与所述轴承座转动连接的台架，其中一个所述轴承座设置有驱动所述台架转动的伺服电机六，所述台架沿长度方向设置有两个夹具一和两个夹具二，两个所述夹具一关于所述台架的中间对称且与所述台架固定连接，所述台架的两端各设置有滑槽，所述夹具二与所述滑槽滑动连接并用螺钉固定，所述伺服电机六与所述控制中心电连接。

进一步的，所述夹具一包括固定座一和油缸一，所述固定座一铰接有活动钳一，所述活动钳一的一端与所述油缸一的活塞杆铰接；所述夹具二包括固定座二和油缸二，所述固定座二铰接有活动钳二，所述活动钳二的一端与所述油缸二的活塞杆铰接；所述油缸一、所述油缸二与所述控制中心电连接。

进一步的，所述法兰盘驱动所述主轴箱转动的角度为±15°。

进一步的，所述底座设置有密封所述刀库的隔断门。

本发明的有益效果是：用于前轴全工序自动化机械加工系统，其包括底座和控制中心，所述底座设置有纵导装置，所述纵导装置滑动连接有横导装置，所述横导装置滑动连接有两个臂架，所述臂架的前侧面设置有竖导装置，所述竖导装置滑动连接有法兰盘，所述法兰盘设置有主轴箱；所述底座中间靠后的位置设置有刀库，所述刀库位于所述横导装置的下方，所述底座靠前的位置设置有前轴工装；所述纵导装置、所述横导装置、所述臂架、所述竖导装置、所述法兰盘、所述主轴箱、所述刀库、所述前轴工装与所述控制中心电连接。本发明所述主轴箱可以完成纵向、横向、竖向的移动，以及可以整体偏转，提高了所述刀具的偏转角度和切削力，从而提高了机床的加工能力和效率。

附图说明

图1是本发明的用于前轴全工序自动化机械加工系统的主视图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的俯视图；

图4是图1的剖视图。

附图标记说明：

1——底座、2——控制中心、3——纵导装置、31——纵向线规、32——纵向螺杆、33——伺服电机一、4——横导装置、41——横向线规、42——齿条、43——齿轮、44——伺服电机二、5——臂架、6——竖导装置、61——竖向线规、62——竖向螺杆、63——伺服电机三、7——法兰盘、8——主轴箱、81——齿轮箱、82——伺服电机四、83——刀座、9——刀库、91——刀盘、92——伺服电机五、93——刀架、10——前轴工装、101——轴承座、102——台架、1021——滑槽、103——伺服电机六、104——夹具一、1041——固定座一、1042——油缸一、1043——活动钳一、105——夹具二、1051——固定座二、1052——油缸二、1053——活动钳二、11——隔断门。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围限制于此。

如图1-4所示，本实施例的用于前轴全工序自动化机械加工系统，包括底座1和控制中心2，所述底座1设置有纵导装置3，所述纵导装置3滑动连接有横导装置4，所述横导装置4滑动连接有两个臂架5，所述臂架5的前侧面设置有竖导装置6，所述竖导装置6滑动连接有法兰盘7，所述法兰盘7设置有主轴箱8；所述底座1中间靠后的位置设置有刀库9，所述刀库9位于所述横导装置4的下方，所述底座1靠前的位置设置有前轴工装10；所述纵导装置3、所述横导装置4、所述臂架5、所述竖导装置6、所述法兰盘7、所述主轴箱8、所述刀库9、所述前轴工装10与所述控制中心2电连接。本发明通过线规滑动连接和驱动系统，使所述主轴箱8可以完成纵向、横向、竖向移动，且所述主轴箱8可以在竖直面内做大角度偏转，提供切屑力的电机也随所述主轴箱8偏转，保证了刀具的切屑力，从而提高机床的加工效率。本发明采用两套加工系统，可以同时从两端对前轴进行加工，更进一步提高了前轴的加工效率。

所述纵导装置3包括两条平行的纵向线规31，每条所述纵向线规31的外侧设置有与所述底座1转动连接的纵向螺杆32、以及驱动所述纵向螺杆32转动的伺服电机一33，所述横导装置4与所述纵向线规31滑动连接，所述横导装置4与所述纵向螺杆32螺纹连接，所述伺服电机一33与所述控制中心2电连接。所述纵导装置3用于驱动所述横导装置4做前后运动，其驱动方式采用两根螺杆传动，驱动两个螺杆的所述伺服电机一33同步运动。

所述横导装置4包括平行的两条横向线规41和一根齿条42，所述臂架5与所述横向线规41滑动连接，所述臂架5的底部转动连接有齿轮43和驱动所述齿轮43转动的伺服电机二44，所述齿轮43与所述齿条42啮合，所述伺服电机二44与控制中心2电连接。所述横导装置4用于驱动所述臂架5在平面内左右运动，通过设置与所述横向线规41等长的齿条42，且在所述臂架5设置与所述齿条42啮合的齿轮43，从而可以使两个所述臂架5可以分别独立运动，且保证其最大运动范围。

所述竖导装置6包括平行的两条竖向线规61和一根与所述臂架5转动连接的竖向螺杆62、以及驱动所述竖向螺杆62转动的伺服电机三63，所述法兰盘7与所述竖向线规61滑动连接，所述法兰盘7与所述竖向螺杆62螺纹连接，所述伺服电机三63与所述控制中心2电连接。所述竖导装置6用于驱动所述法兰盘7在立面内做上下运动，从而使所述主轴箱8在立面内实现上下运动，同时，所述法兰盘7驱动所述主轴箱8转动的角度为±15°，保证所述主轴箱8的最大运行区间。

所述主轴箱8包括齿轮箱81、以及驱动所述齿轮箱81的伺服电机四82，所述主轴箱81的底部设置有刀座83，所述刀座83与所述齿轮箱81的输出轴固定连接，所述伺服电机四82与所述控制中心2电连接。所述齿轮箱81、所述刀座83、驱动所述刀座83转动的所述伺服电机四82一体，可以整体偏转，从而提高了偏转角度和切削力，从而提高了机床的加工效率。

所述刀库9包括水平的且与所述底座1转动连接的刀盘91、以及驱动所述刀盘91转动的伺服电机五92，所述刀盘91的同轴圆面均匀分布有若干个刀架93，所述伺服电机五92与所述控制中心2电连接；所述底座1设置有密封所述刀库的隔断门11。

换刀时，所述刀臂5移动到中间，所述隔断门11打开，然后所述刀臂5随所述横导装置4向后移动到所述刀库9的上方，所述刀盘91转动把相应的刀置于所述刀座83的下方，所述主轴箱8下移，实现换刀操作；所述隔断门11用于防止加工时金属屑进入所述刀库9。

所述前轴工装10包括固定于所述底座1的两个轴承座101，两个所述轴承座101之间设置有与所述轴承座101转动连接的台架102，其中一个所述轴承座101设置有驱动所述台架102转动的伺服电机六103，所述台架102沿长度方向设置有两个夹具一104和两个夹具二105，两个所述夹具一104关于所述台架102的中间对称且与所述台架102固定连接，所述台架102的两端各设置有滑槽1021，所述夹具二105与所述滑槽1021滑动连接并用螺钉固定，所述伺服电机六103与所述控制中心2电连接；所述夹具一104包括固定座一1041和油缸一1042，所述固定座一1041铰接有活动钳一1043，所述活动钳一1043的一端与所述油缸一1042的活塞杆铰接；所述夹具二105包括固定座二1051和油缸二1052，所述固定座二1051铰接有活动钳二1053，所述活动钳二1053的一端与所述油缸二1052的活塞杆铰接；所述油缸一1042、所述油缸二1052与所述控制中心电连接。

前轴固定到所述前轴工装10后，可以做±180°转动，从而保证前轴的各个面均可以加工；所述夹具一104和所述夹具二105采用所述控制中心2控制的油缸提供夹紧力，一方面可以实现自动夹紧或松开工件，实现自动换工件的功能，另一方面油缸可以提供稳定的夹紧力，保证了前轴加工中不会移动，从而保证了加工精度。所述滑槽1021的两端设置有便于安装所述夹具二105的安装槽和清屑槽，所述夹具二105沿所述滑槽1021移动从而可以调整两端所述夹具二105的间距，从而适应不同长度的前轴加工。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.用于前轴全工序自动化机械加工系统，其特征在于：包括底座和控制中心，所述底座设置有纵导装置，所述纵导装置滑动连接有横导装置，所述横导装置滑动连接有两个臂架，所述臂架的前侧面设置有竖导装置，所述竖导装置滑动连接有法兰盘，所述法兰盘设置有主轴箱；所述底座中间靠后的位置设置有刀库，所述刀库位于所述横导装置的下方，所述底座靠前的位置设置有前轴工装；所述纵导装置、所述横导装置、所述臂架、所述竖导装置、所述法兰盘、所述主轴箱、所述刀库、所述前轴工装与所述控制中心电连接。

2.根据权利要求1所述的用于前轴全工序自动化机械加工系统，其特征在于：所述纵导装置包括两条平行的纵向线规，每条所述纵向线规的外侧设置有与所述底座转动连接的纵向螺杆、以及驱动所述纵向螺杆转动的伺服电机一，所述横导装置与所述纵向线规滑动连接，所述横导装置与所述纵向螺杆螺纹连接，所述伺服电机一与所述控制中心电连接。

3.根据权利要求1所述的用于前轴全工序自动化机械加工系统，其特征在于：所述横导装置包括平行的两条横向线规和一根齿条，所述臂架与所述横向线规滑动连接，所述臂架的底部转动连接有齿轮和驱动所述齿轮转动的伺服电机二，所述齿轮与所述齿条啮合，所述伺服电机二与控制中心电连接。

4.根据权利要求1所述的用于前轴全工序自动化机械加工系统，其特征在于：所述竖导装置包括平行的两条竖向线规和一根与所述臂架转动连接的竖向螺杆、以及驱动所述竖向螺杆转动的伺服电机三，所述法兰盘与所述竖向线规滑动连接，所述法兰盘与所述竖向螺杆螺纹连接，所述伺服电机三与所述控制中心电连接。

5.根据权利要求1所述的用于前轴全工序自动化机械加工系统，其特征在于：所述主轴箱包括齿轮箱、以及驱动所述齿轮箱的伺服电机四，所述主轴箱的底部设置有刀座，所述刀座与所述齿轮箱的输出轴固定连接，所述伺服电机四与所述控制中心电连接。

6.根据权利要求1所述的用于前轴全工序自动化机械加工系统，其特征在于：所述刀库包括水平的且与所述底座转动连接的刀盘、以及驱动所述刀盘转动的伺服电机五，所述刀盘的同轴圆面均匀分布有若干个刀架，所述伺服电机五与所述控制中心电连接。

7.根据权利要求1所述的用于前轴全工序自动化机械加工系统，其特征在于：所述前轴工装包括固定于所述底座的两个轴承座，两个所述轴承座之间设置有与所述轴承座转动连接的台架，其中一个所述轴承座设置有驱动所述台架转动的伺服电机六，所述台架沿长度方向设置有两个夹具一和两个夹具二，两个所述夹具一关于所述台架的中间对称且与所述台架固定连接，所述台架的两端各设置有滑槽，所述夹具二与所述滑槽滑动连接并用螺钉固定，所述伺服电机六与所述控制中心电连接。

8.根据权利要求7所述的用于前轴全工序自动化机械加工系统，其特征在于：所述夹具一包括固定座一和油缸一，所述固定座一铰接有活动钳一，所述活动钳一的一端与所述油缸一的活塞杆铰接；所述夹具二包括固定座二和油缸二，所述固定座二铰接有活动钳二，所述活动钳二的一端与所述油缸二的活塞杆铰接；所述油缸一、所述油缸二与所述控制中心电连接。

9.根据权利要求1所述的用于前轴全工序自动化机械加工系统，其特征在于：所述法兰盘驱动所述主轴箱转动的角度为±15°。

10.根据权利要求1所述的用于前轴全工序自动化机械加工系统，其特征在于：所述底座设置有密封所述刀库的隔断门。

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