CN112296675A - 一种带旋转锯切装置的加工中心 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带旋转锯切装置的加工中心，包括床身，以及安装在所述床身上的工作台和加工组件，所述加工组件包括能够在X轴和Y轴方向移动的立柱，以及安装在所述立柱朝向工作台所在侧面的钻铣机构和刀库，钻铣机构包括机头，机头能够在立柱的Z轴方向上移动，机头的一侧安装有锯切机构，锯切机构包括锯片，锯片能够在Z轴方向移动并且能够进行角度调整。本发明可以实现工件的钻、铣、攻牙和锯切多种加工操作，提高加工中心的一体化程度，缩短了加工时间，提高了加工效率。

Description

一种带旋转锯切装置的加工中心

技术领域

本发明属于主轴加工技术领域，具体涉及一种带旋转锯切装置的加工中心。

背景技术

数控加工中心改变了传统以人为主的生产方式，借由数控程序的控制，可以完成各种不同的加工需求，如铣削、钻孔、镗孔、攻牙等，大幅缩短加工时间，降低生产成本。

而传统的加工中心，仅仅能实现工件的钻、铣和攻牙等加工步骤，而对工件进行锯切时则需要将其上述步骤加工完成后从加工中心把工件取下，再次放入其他的锯切设备进行锯切操作，无法实现工件的一体化加工操作，直接增加了工件加工的时间，影响了加工效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种带旋转锯切装置的加工中心，以解决加工中心无法进行锯切操作的问题。

本发明的一种带旋转锯切装置的加工中心是这样实现的：

一种带旋转锯切装置的加工中心，包括床身，以及安装在所述床身上的工作台和加工组件，所述加工组件包括能够在X轴和Y轴方向移动的立柱，以及安装在所述立柱朝向工作台所在侧面的钻铣机构和刀库，所述钻铣机构包括机头，所述机头能够在所述立柱的Z轴方向上移动，所述机头的一侧安装有锯切机构，所述锯切机构包括锯片，所述锯片能够在Z轴方向移动并且能够进行角度调整。

进一步的，所述锯切机构还包括从上至下分布的气缸、旋转电机和锯片电机，所述气缸的活塞杆朝下设置且与所述旋转电机相连，所述旋转电机的输出端与锯片电机相连，所述锯片安装在所述锯片电机的输出端。

进一步的，所述锯切机构还包括安装在所述机头上的锯切支架，所述气缸安装在所述锯切支架上，所述旋转电机能够在所述锯切支架上上、下移动。

进一步的，所述钻铣机构还包括安装在所述机头上的加工主轴以及连接在所述加工主轴顶部的主轴电机，所述刀库通过刀库固定架设置在所述加工主轴的外侧。

进一步的，所述加工主轴的一侧设置有导向板，所述刀库的顶部通过转轴安装在刀库固定架上，所述刀库的下端能够围绕着转轴并贴合所述导向板朝向或远离所述加工主轴的方向转动。

进一步的，所述立柱上安装有Z轴向螺杆，所述Z轴向螺杆的顶部连接有Z轴电机，所述机头安装在Z轴向螺杆上。

进一步的，所述立柱通过X轴向滑板安装在所述床身上，所述X轴向滑板上设置有Y轴向螺杆，所述Y轴向螺杆的端部连接有Y轴电机，所述立柱安装在所述Y轴向螺杆上。

进一步的，所述床身上设置有X轴向的导轨，所述X轴向滑板通过X轴电机可移动安装在所述导轨上。

进一步的，所述加工中心还包括X轴向、Y轴向和Z轴向的拖链。

采用了上述技术方案后，本发明具有的有益效果为：

（1）本发明由于在加工中心上增加了锯切机构，可以实现工件的钻、铣、攻牙和锯切多种加工操作，提高加工中心的一体化程度，缩短了加工时间，提高了加工效率；

（2）本发明的锯片由于能够升降以及角度的旋转，从而可以适用于不同规格以及要求的工件的锯切，扩大了加工中心的适用范围。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明优选实施例的带旋转锯切装置的加工中心的结构图；

图2是图1中A部分的放大图；

图3是本发明优选实施例的带旋转锯切装置的加工中心的结构图；

图4是本发明优选实施例的带旋转锯切装置的加工中心的加工组件的结构图；

图5是本发明优选实施例的带旋转锯切装置的加工中心的加工组件的结构图；

图6是本发明优选实施例的带旋转锯切装置的加工中心的加工组件的结构图；

图7是本发明优选实施例的带旋转锯切装置的加工中心的加工组件的内部结构图；

图8是本发明优选实施例的带旋转锯切装置的加工中心的锯切机构的结构图；

图9是本发明优选实施例的带旋转锯切装置的加工中心的锯切机构的结构图；

图中：床身1，立柱2，Z轴向螺杆21，Z轴电机22，X轴向滑板23，Y轴向螺杆24，Y轴电机25，X轴电机26，拖链27，拖链槽28，导轨29，齿轮210，齿条211，导向块212，工作台3，防护罩4，刀库5，刀库固定架51，转轴52，锯切机构6，锯片61，气缸62，旋转电机63，锯片电机64，锯切支架65，滑板66，气压缓冲器67，撞块68，滑轨69，滑块610，滑块支座611，钻铣机构7，加工主轴71，主轴电机72，导向板73，机头74，挡板75，防护拉门8。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

如图1-9所示，一种带旋转锯切装置的加工中心，包括床身1，以及安装在所述床身上的工作台3和加工组件，所述加工组件包括能够在X轴和Y轴方向移动的立柱2，以及安装在所述立柱2朝向工作台所在侧面的钻铣机构7和刀库5，钻铣机构7包括机头74，机头74能够在立柱2的Z轴方向上移动，机头74的一侧安装有锯切机构6，锯切机构6包括锯片61，锯片61能够在Z轴方向移动并且能够进行角度调整。

请参阅图8-9，加工组件在主轴进行钻铣等加工时，需要保持锯片61底部的高度高于刀具底部的高度，而当对工件进行锯切时，则需要保持锯片61底部的高度低于刀具底部的高度，因此需要对锯片61和刀具的相对高度进行调整，而且不同工件的锯切角度以及规格不同，则需要对锯片61的角度进行调整，因此为了实现锯片61高度以及角度的调整，锯切机构6还包括从上至下分布的气缸62、旋转电机63和锯片电机64，气缸62的活塞杆朝下设置且与旋转电机63相连，旋转电机63的输出端与锯片电机64相连，锯片61安装在锯片电机64的输出端。

其中，锯片电机64的作用是在锯切时带动锯片61的旋转，而旋转电机63则可以带动锯片电机64以及锯片61的角度进行调整，从而适应不同规格的工件的锯切操作。气缸62的设置则是用于带动旋转电机63、锯片电机64以及锯片61高度的调整，从而便于配合钻铣机构7对工件的加工。

为了方便对锯切机构6的安装，锯切机构6还包括安装在机头74上的锯切支架65，气缸62安装在锯切支架65上，旋转电机63能够在锯切支架65上上、下移动。

具体的，锯切支架65安装在机头74的一侧并向该侧延伸，而气缸62安装在锯切支架65的顶部，旋转电机63固定在一滑板66上，而滑板66与锯切支架65之间采用Z轴方向的滑块610和滑轨69配合，气缸62的活塞杆则连接的滑板66的顶部，通过滑板66带动旋转电机63的升降，旋转电机63的输出端朝下，并通过减速机带动其下方的锯片电机64以及锯片61旋转，实现锯片61角度的调整。

优选的，锯切支架65的一侧安装有气压缓冲器67，气压缓冲器67的顶部设置有与滑板66相连的撞块68，旋转电机63、锯片电机64和锯片61在下移的过程中，由于其本身的重力，会出现快速下移的情况，此时则可以通过撞块68与气压缓冲器67的撞击，起到缓冲作用，从而在一定程度上减缓旋转电机63、锯片电机64和锯片61下移的速度。

在通过气缸63的伸缩带动旋转电机63、锯片电机64和锯片61上下升降时，进一步防止其升降过程中产生偏移，保证升降的稳定性，滑板66朝向锯切支架65的侧面设置有竖向的滑轨69，而锯切支架65上则设置有与滑轨69匹配的滑块610，滑块610通过滑块支座611安装在锯切支架65上，滑轨69在滑块610内上下移动。

为了实现对主轴的钻、铣以及攻牙等加工，钻铣机构7还包括安装在机头74上的加工主轴71以及连接在加工主轴71顶部的主轴电机72，刀库5通过刀库固定架51设置在加工主轴71的外侧。

加工主轴71的下端用于安装刀具，而主轴电机72通过加工主轴71带动刀具的转动实现对工件的加工。

优选的，刀库5可以选用飞碟式刀库，能够实现刀具的自动更换。

由于加工的方式以及所要加工的主轴的要求不同，需要随时对刀具进行更换，而为了方便刀具的更换，加工主轴71的一侧设置有导向板73，刀库5的顶部通过转轴52安装在刀库固定架51上，刀库5的下端能够围绕着转轴52并贴合着导向板72朝向或远离加工主轴71的方向转动。

在进行换刀时，加工主轴71在机头74的带动下上移，在上移的过程中，刀库5通过其转轴52并贴合着导向板73的侧边缘转动，首先向远离加工主轴71的方向旋转，然后再朝向加工主轴71的方向转动，当加工主轴71的下端与刀库5同轴之后，刀库5进行换刀操作，换刀完成后，加工主轴71可在机头74的带动下下移，而刀库5则贴合着导向板73复位。

为了能够带动机头74在Z轴方向移动，继而实现换刀或加工方式的更换，立柱2上安装有Z轴向螺杆21，Z轴向螺杆21的顶部连接有Z轴电机22，机头74安装在Z轴向螺杆21上。

通过Z轴电机22的转动带动Z轴向螺杆21旋转，从而实现机头74的上、下移动，实现换刀的动作。

为了实现立柱2的Y轴向的移动，立柱2通过X轴向滑板23安装在床身1上，X轴向滑板23上设置有Y轴向螺杆24，Y轴向螺杆24的端部连接有Y轴电机25，立柱安装在Y轴向螺杆24上。

具体的，Y轴电机25安装在立柱2背离工作台3的一侧。

通过Y轴电机25的转动，带动Y轴向螺杆24的旋转，从而实现立柱2以及安装在立柱2上的结构在Y轴向的移动。

为了实现立柱2以及与其相连的结构的X轴向的移动，床身1上设置有X轴向的导轨29，X轴向滑板23通过X轴电机26可移动安装在导轨29上。

具体的，X轴电机26设置在立柱2的一侧，其输出端朝下且连接有齿轮210，而导轨之间设置有与导轨平行的齿条211，齿条211与齿轮210啮合，而X轴向滑板23的底部安装有与导轨29配合的导向块212，导向块212滑动安装在导轨29上，X轴电机26带动齿轮210旋转，从而通过齿轮210与齿条211的啮合带动导向块212在导轨29上滑动，继而实现X轴向滑板23以及其上方部件X轴向的移动。

优选的，在导轨以及齿条上设置有防护罩4，可以防止加工中产生的碎屑落入其中对其移动造成阻挡。

Z轴电机22、主轴电机72、X轴电机26和Y轴电机25上也分别设置有防护罩4，对其起到移动的保护作用。

优选的，在机头74的两侧安装有挡板75，将工件的加工区与立柱2后侧的区域隔离，防止加工产生的碎屑迸溅至整个机床上而增加机床损坏的几率。

加工中心为数控机床，其各种信号以及电源电缆竖梁较多，若整理或不进行分类则会造成缠线或其他安全问题，为了能够对电缆进行良好的保护，加工中心还包括X轴向、Y轴向和Z轴向的拖链27。

具体的，床身位于Y轴电机25的所在侧设置有拖链槽28，拖链槽28内则设置有与X轴电机相连X轴拖链，而Y轴电机25与立柱2之间则设置有Y轴拖链，Z轴电机22和主轴电机72之间设置有Z轴拖链（图中未画出），从而将各种电缆进行整理放置，保证电缆的安全以及增加整个加工中心的整洁性和安全性。

床身上与拖链槽28相对的一侧设置有防护拉门8，方便在进行加工时将机床这遮挡起来，防止碎屑的随意溅落，保证操作人员的安全，保证加工环境的整洁。

在进行工件加工时，将工件放置在工作台3上，以先对其进行钻铣加工为例，Z轴电机22带动机头74以及钻铣机构7下移，使刀具与工件接触，此时需要通过气缸62的活塞杆的回缩调整锯片61的高度，使其与工件分离，然后主轴电机72旋转带动刀具转动进行钻、铣或攻牙等操作。在需要换刀时则停止主轴电机72，利用Z轴电机22带动机头74上移，使加工主轴71的下端与刀库5同轴，进而进行更换刀具，然后加工主轴71下移复位继续进行加工作业。

在钻铣加工完成后，通过Z轴电机22带动Z轴向螺杆21转动实现刀具上升，从而使刀具与工件的脱离，然后利用气缸62的活塞杆的伸出带动锯片61下移，使其与工件接触，并根据需要利用旋转电机63调整锯片61的角度，最后启动锯片电机64则可以对工件进行锯切，使工件在加工中心实现多种操作，提高工件加工的效率。

另外，当某些刀具较大，在更换时也可以将锯片61在旋转电机63的带动朝向远离刀库5的方向转动，防止对刀具的更换造成影响。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种带旋转锯切装置的加工中心，其特征在于，包括床身（1），以及安装在所述床身上的工作台（3）和加工组件，所述加工组件包括能够在X轴和Y轴方向移动的立柱（2），以及安装在所述立柱（2）朝向工作台（3）所在侧面的钻铣机构（7）和刀库（5），所述钻铣机构（7）包括机头（74），所述机头（74）能够在所述立柱（2）的Z轴方向上移动，所述机头（74）的一侧安装有锯切机构（6），所述锯切机构（6）包括锯片（61），所述锯片（61）能够在Z轴方向移动并且能够进行角度调整。

2.根据权利要求1所述的带旋转锯切装置的加工中心，其特征在于，所述锯切机构（6）还包括从上至下分布的气缸（62）、旋转电机（63）和锯片电机（64），所述气缸（62）的活塞杆朝下设置且与所述旋转电机（63）相连，所述旋转电机（63）的输出端与锯片电机（64）相连，所述锯片（61）安装在所述锯片电机（64）的输出端。

3.根据权利要求2所述的带旋转锯切装置的加工中心，其特征在于，所述锯切机构（6）还包括安装在所述机头（74）上的锯切支架（65），所述气缸（62）安装在所述锯切支架（65）上，所述旋转电机（63）能够在所述锯切支架（65）上上、下移动。

4.根据权利要求1所述的带旋转锯切装置的加工中心，其特征在于，所述钻铣机构（7）还包括安装在所述机头（74）上的加工主轴（71）以及连接在所述加工主轴（71）顶部的主轴电机（72），所述刀库（5）通过刀库固定架（51）设置在所述加工主轴（71）的外侧。

5.根据权利要求4所述的带旋转锯切装置的加工中心，其特征在于，所述加工主轴（71）的一侧设置有导向板（73），所述刀库（5）的顶部通过转轴（52）安装在刀库固定架（51）上，所述刀库（5）的下端能够围绕着转轴（52）并贴合所述导向板（73）朝向或远离所述加工主轴（71）的方向转动。

6.根据权利要求1所述的带旋转锯切装置的加工中心，其特征在于，所述立柱（2）上安装Z轴向螺杆（21），所述Z轴向螺杆（21）的顶部连接有Z轴电机（22），所述机头（74）安装在Z轴向螺杆（21）上。

7.根据权利要求1所述的带旋转锯切装置的加工中心，其特征在于，所述立柱（2）通过X轴向滑板（23）安装在所述床身（1）上，所述X轴向滑板（23）上设置有Y轴向螺杆（24），所述Y轴向螺杆（24）的端部连接有Y轴电机（25），所述立柱（2）安装在所述Y轴向螺杆（24）上。

8.根据权利要求7所述的带旋转锯切装置的加工中心，其特征在于，所述床身（1）上设置有X轴向的导轨（29），所述X轴向滑板通过X轴电机（26）可移动安装在所述导轨（29）上。

9.根据权利要求1所述的带旋转锯切装置的加工中心，其特征在于，所述加工中心还包括X轴向、Y轴向和Z轴向的拖链（27）。

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