CN112518329B - 一种多工位多轴车铣复合加工中心 - Google Patents

一种多工位多轴车铣复合加工中心 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多工位多轴车铣复合加工中心，包括工作台，工作台的顶部设置有升降机构以及位于升降机构一侧的夹具机构，升降机构由竖板、第一支撑板、第一步进电机、第一丝杆、第一传动块和第一支撑杆组成。本发明通过设置两个旋转卡具，当对其中一个旋转卡具上夹持的工件进行加工时，工作人员可以将另一个旋转卡具上加工好的工件取下或装入未加工的工件，能够减少工件更换需要耗费的停机时间，进而能够提高该车铣复合加工中心对工件的加工效率，通过第二步进电机带动第二丝杆转动能够使第二传动块带动液压缸上升或下降，通过液压缸和推板能够推动其中一个方杆带动对应的刀具伸出，从而实现加工过程中的快速换刀。

Description

一种多工位多轴车铣复合加工中心
技术领域
本发明涉及一种加工中心，具体为一种多工位多轴车铣复合加工中心。
背景技术
加工是通过一定工序和方式将原材料、半成品转化为目标需求的过程的总称，通过加工能够改变工件的外形，从而使其能够达到特定的用途，工件常见的加工方式为车铣，而车铣加工时通常会使用车铣复合加工中心。
现有车铣复合加工中心只有一个加工工位，当工件加工完成之后需要停机将加工好的工件取出，然后再将未加工的工件固定在工位上，工件的更换需要耗费较多的时间，从而影响车铣复合加工中心对工件的加工效率。因此我们对此做出改进，提出一种多工位多轴车铣复合加工中心。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种多工位多轴车铣复合加工中心，包括工作台，所述工作台的顶部设置有升降机构以及位于升降机构一侧的夹具机构，所述升降机构由竖板、第一支撑板、第一步进电机、第一丝杆、第一传动块和第一支撑杆组成，所述第一支撑杆的数量为两个，所述第一传动块的一端设置有加工机构，所述加工机构由一个支撑架、若干个方杆、若干个刀座、若干个刀具、若干个固定螺栓、若干个弹簧、两个第二支撑板、一个第二步进电机、一个第二丝杆、一个第二传动块、一个液压缸、一个推板和一个第二支撑杆组成，所述夹具机构由两个第三支撑板、一个第三步进电机、一个第三丝杆、两个第三传动块和两个旋转卡具组成。
作为本发明的一种优选技术方案，所述竖板的底部与工作台的顶部固定连接，所述第一支撑板固定安装在竖板正面的顶部，所述第一步进电机固定安装在第一支撑板顶端的中部，所述第一步进电机的输出轴贯穿第一支撑板并延伸至第一支撑板的下方且与第一丝杆的顶端固定连接，所述第一丝杆的底端通过轴承与工作台的顶部相连。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一传动块螺纹连接在第一支撑杆的外表面，两个所述第一支撑杆均固定安装在工作台与第一支撑板之间且分别位于第一丝杆的两侧，两个所述第一支撑杆的外表面均与第一传动块的内壁穿插连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑架固定安装在第一传动块的一侧，若干个所述方杆的外表面均与支撑架穿插连接，若干个所述刀座分别固定安装在若干个方杆的一端上且位于支撑架的外侧，若干个所述刀具分别与若干个刀座配套插接，若干个所述固定螺栓分别螺纹连接在若干个刀座的一侧，所述固定螺栓的一端贯穿刀座且与刀具的一侧接触。
作为本发明的一种优选技术方案，若干个所述弹簧分别设置在若干个方杆的外表面且位于支撑架的内侧，若干个所述弹簧的一端均与支撑架的内侧固定连接，若干个所述弹簧的另一端分别与若干个方杆远离刀座的一端固定连接。
作为本发明的一种优选技术方案，两个所述第二支撑板分别固定安装在支撑架一侧的顶部和底部，所述第二步进电机安装在其中一个第二支撑板的顶部，所述第二步进电机的输出轴贯穿该第二支撑板且与第二丝杆的顶端固定连接，所述第二丝杆的底端通过轴承与另一个第二支撑板相连。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第二传动块螺纹连接在第二丝杆的外表面，所述液压缸的外表面与第二传动块的内壁固定套接，所述推板固定安装在液压缸的活塞杆上。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第二支撑杆固定安装在两个第二支撑板之间且位于第二丝杆的一侧，所述第二支撑杆的外表面与第二传动块的内壁穿插连接。
作为本发明的一种优选技术方案，两个所述第三支撑板均固定安装在工作台的顶部，所述第三步进电机安装在其中一个第三支撑板上，所述第三步进电机贯穿该第三支撑板且与第三丝杆的一端固定连接，所述第三丝杆的另一端通过轴承与另一个第三支撑板相连，两个所述第三传动块均螺纹连接在第三丝杆的外表面，两个所述旋转卡具分别安装在两个第三传动块的顶部。
作为本发明的一种优选技术方案，所述工作台的顶部开设有位于竖板一侧的缺口，所述缺口位于支撑架的正下方。
本发明的有益效果是：
1、该种多工位多轴车铣复合加工中心，通过设置两个旋转卡具，当对其中一个旋转卡具上夹持的工件进行加工时，工作人员可以将另一个旋转卡具上加工好的工件取下或装入未加工的工件，能够减少工件更换需要耗费的停机时间，进而能够提高该车铣复合加工中心对工件的加工效率；
2、该种多工位多轴车铣复合加工中心，通过第二步进电机带动第二丝杆转动能够使第二传动块带动液压缸上升或下降，通过液压缸和推板能够推动其中一个方杆带动对应的刀具伸出，从而实现加工过程中的快速换刀，提高了该车铣复合加工中心的实用性；
3、该种多工位多轴车铣复合加工中心，通过第一步进电机带动第一丝杆转动能够使第一传动块带动支撑架上升或下降，从而能够根据工件加工位置调整对应刀具的位置，从而使对应的刀具能够对准工件的加工位置；
4、该种多工位多轴车铣复合加工中心，通过固定螺栓能够将刀具固定到刀座上，拧掉固定螺栓后拉动刀具能够将原有的刀具取出，从而能够根据加工要求更换不同型号的刀具，进而能够提高该车铣复合加工中心的加工范围。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种多工位多轴车铣复合加工中心的结构示意图；
图2是本发明一种多工位多轴车铣复合加工中心的工作台和缺口的结构示意图；
图3是本发明一种多工位多轴车铣复合加工中心的升降机构的结构示意图；
图4是本发明一种多工位多轴车铣复合加工中心的加工机构的结构示意图；
图5是本发明一种多工位多轴车铣复合加工中心的第三传动块和旋转卡具的结构示意图。
图中：1、工作台；2、缺口；3、竖板；4、第一支撑板；5、第一步进电机；6、第一丝杆；7、第一传动块；8、第一支撑杆；9、支撑架；10、方杆；11、刀座；12、刀具；13、固定螺栓；14、弹簧；15、第二支撑板；16、第二步进电机；17、第二丝杆；18、第二传动块；19、液压缸；20、推板；21、第二支撑杆；22、第三支撑板；23、第三步进电机；24、第三丝杆；25、第三传动块；26、旋转卡具。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1-5所示，本发明一种多工位多轴车铣复合加工中心，包括工作台1，工作台1的顶部设置有升降机构以及位于升降机构一侧的夹具机构，升降机构由竖板3、第一支撑板4、第一步进电机5、第一丝杆6、第一传动块7和第一支撑杆8组成，第一支撑杆8的数量为两个，第一传动块7的一端设置有加工机构，加工机构由一个支撑架9、若干个方杆10、若干个刀座11、若干个刀具12、若干个固定螺栓13、若干个弹簧14、两个第二支撑板15、一个第二步进电机16、一个第二丝杆17、一个第二传动块18、一个液压缸19、一个推板20和一个第二支撑杆21组成，夹具机构由两个第三支撑板22、一个第三步进电机23、一个第三丝杆24、两个第三传动块25和两个旋转卡具26组成，第三步进电机23可适用的型号为110BYG260C-0402型步进电机，第二步进电机16可适用的型号为56BYG250E-0601型步进电机，第一步进电机5可适用的型号为39BYG250B-0051型步进电机，第三步进电机23、第二步进电机16、第一步进电机5均外接有控制器和驱动器，驱动器与控制器电性连接，控制器与外接电源电性连接，控制器可适用的型号为TPC8-8TD型控制器，驱动器可适用的型号为8594型驱动器，液压缸19可适用的型号为SC100型液压缸，。
其中，竖板3的底部与工作台1的顶部固定连接，第一支撑板4固定安装在竖板3正面的顶部，第一步进电机5固定安装在第一支撑板4顶端的中部，第一步进电机5的输出轴贯穿第一支撑板4并延伸至第一支撑板4的下方且与第一丝杆6的顶端固定连接，第一丝杆6的底端通过轴承与工作台1的顶部相连，通过第一步进电机5带动第一丝杆6转动能够使第一传动块7带动支撑架9上升或下降，从而能够根据工件加工位置调整对应刀具12的位置，从而使对应的刀具12能够对准工件的加工位置。
其中，第一传动块7螺纹连接在第一支撑杆8的外表面，两个第一支撑杆8均固定安装在工作台1与第一支撑板4之间且分别位于第一丝杆6的两侧，两个第一支撑杆8的外表面均与第一传动块7的内壁穿插连接，通过设置第一支撑杆8能够对第一传动块7进行支撑以及限制，从而使第一传动块7上下移动时更加平稳。
其中，支撑架9固定安装在第一传动块7的一侧，若干个方杆10的外表面均与支撑架9穿插连接，若干个刀座11分别固定安装在若干个方杆10的一端上且位于支撑架9的外侧，若干个刀具12分别与若干个刀座11配套插接，若干个固定螺栓13分别螺纹连接在若干个刀座11的一侧，固定螺栓13的一端贯穿刀座11且与刀具12的一侧接触。
其中，若干个弹簧14分别设置在若干个方杆10的外表面且位于支撑架9的内侧，若干个弹簧14的一端均与支撑架9的内侧固定连接，若干个弹簧14的另一端分别与若干个方杆10远离刀座11的一端固定连接，通过设置方杆10能够对弹簧14和刀座11进行支撑，当推板20与方杆10分离时，弹簧14的作用力能够带动方杆10复位。
其中，两个第二支撑板15分别固定安装在支撑架9一侧的顶部和底部，第二步进电机16安装在其中一个第二支撑板15的顶部，第二步进电机16的输出轴贯穿该第二支撑板15且与第二丝杆17的顶端固定连接，第二丝杆17的底端通过轴承与另一个第二支撑板15相连，通过第二步进电机16带动第二丝杆17转动能够使第二传动块18带动液压缸19上升或下降，从而能够根据实际情况调整第二传动块18和液压缸19的位置。
其中，第二传动块18螺纹连接在第二丝杆17的外表面，液压缸19的外表面与第二传动块18的内壁固定套接，推板20固定安装在液压缸19的活塞杆上，通过液压缸19和推板20能够推动其中一个方杆10带动对应的刀具12伸出，从而实现加工过程中的快速换刀，提高了该车铣复合加工中心的实用性。
其中，第二支撑杆21固定安装在两个第二支撑板15之间且位于第二丝杆17的一侧，第二支撑杆21的外表面与第二传动块18的内壁穿插连接，通过设置第二支撑杆21能够对第二传动块18进行支撑以及限制，从而能够提高第二传动块18升降时的稳定性。
其中，两个第三支撑板22均固定安装在工作台1的顶部，第三步进电机23安装在其中一个第三支撑板22上，第三步进电机23贯穿该第三支撑板22且与第三丝杆24的一端固定连接，第三丝杆24的另一端通过轴承与另一个第三支撑板22相连，两个第三传动块25均螺纹连接在第三丝杆24的外表面，两个旋转卡具26分别安装在两个第三传动块25的顶部，通过第三步进电机23带动第三丝杆24转动能够带动两个第三传动块25和两个旋转卡具26移动并将加工好工件的旋转卡具26移走，并使放置有未加工工件的旋转卡具26与支撑架9对应，此时该加工中心继续对未加工的工件进行加工，而工作人员可以将已加工的工件取出并放入未加工的工件。
其中，工作台1的顶部开设有位于竖板3一侧的缺口2，缺口2位于支撑架9的正下方，通过设置缺口2能够避免工作台1影响支撑架9的升降。
工作时，首先拧掉固定螺栓13后拉动刀具12能够将原有的刀具12取出，然后根据加工要求更换不同型号的刀具12，并通过固定螺栓13对更换好的刀具12进行固定，将工件固定到其中一个旋转卡具26上，然后启动第三步进电机23，通过第三步进电机23带动第三丝杆24转动，通过第三丝杆24带动两个第三传动块25和两个旋转卡具26移动并使其中一个旋转卡具26对准支撑架9，然后停止第三步进电机23并启动第一步进电机5，通过第一步进电机5带动第一丝杆6转动，通过第一丝杆6的转动使第一传动块7带动支撑架9上升或下降，然后根据工件加工位置调整好支撑架9的位置，然后关闭第一步进电机5并启动第二步进电机16，通过第二步进电机16带动第二丝杆17转动，通过第二丝杆17的转动带动第二传动块18和液压缸19上升或下降，当第二传动块18对准所需的刀具12时停止第二步进电机16并启动液压缸19，通过液压缸19和推板20推动对应的弹簧14和刀具12伸出，然后启动旋转卡具26，通过旋转卡具26带动工件旋转，旋转的工件与刀具12接触时，通过刀具12能够对工件进行加工，加工过程中需要更换刀具12时，首先通过液压缸19带动推板20与方杆10分离，此时弹簧14的作用力能够使伸出的刀具12复位，然后启动第二步进电机16并带动液压缸19移动至所需的刀具12处，然后通过液压缸19和推板20对与该刀具12相连的方杆10进行推动，再通过第一步进电机5、第一丝杆6和第一传动块7带动支撑架9移动并调整好该刀具12的位置即可，加工过程中，工作人员可以在另一个旋转卡具26上放置工件，当其中一个旋转卡具26上的工件加工完成之后，启动第三步进电机23，通过第三步进电机23带动第三丝杆24转动能够带动两个第三传动块25和两个旋转卡具26移动并将加工好工件的旋转卡具26移走，并使放置有未加工工件的旋转卡具26与支撑架9对应，此时该加工中心继续对未加工的工件进行加工，而工作人员可以将已加工的工件取出并放入未加工的工件。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多工位多轴车铣复合加工中心，其特征在于，包括工作台(1)，所述工作台(1)的顶部设置有升降机构以及位于升降机构一侧的夹具机构，所述升降机构由竖板(3)、第一支撑板(4)、第一步进电机(5)、第一丝杆(6)、第一传动块(7)和第一支撑杆(8)组成，所述第一支撑杆(8)的数量为两个，所述第一传动块(7)的一端设置有加工机构，所述加工机构由一个支撑架(9)、若干个方杆(10)、若干个刀座(11)、若干个刀具(12)、若干个固定螺栓(13)、若干个弹簧(14)、两个第二支撑板(15)、一个第二步进电机(16)、一个第二丝杆(17)、一个第二传动块(18)、一个液压缸(19)、一个推板(20)和一个第二支撑杆(21)组成，所述夹具机构由两个第三支撑板(22)、一个第三步进电机(23)、一个第三丝杆(24)、两个第三传动块(25)和两个旋转卡具(26)组成，所述竖板(3)的底部与工作台(1)的顶部固定连接，所述第一支撑板(4)固定安装在竖板(3)正面的顶部，所述第一步进电机(5)固定安装在第一支撑板(4)顶端的中部，所述第一步进电机(5)的输出轴贯穿第一支撑板(4)并延伸至第一支撑板(4)的下方且与第一丝杆(6)的顶端固定连接，所述第一丝杆(6)的底端通过轴承与工作台(1)的顶部相连，若干个所述弹簧(14)分别设置在若干个方杆(10)的外表面且位于支撑架(9)的内侧，若干个所述弹簧(14)的一端均与支撑架(9)的内侧固定连接，若干个所述弹簧(14)的另一端分别与若干个方杆(10)远离刀座(11)的一端固定连接，两个所述第三支撑板(22)均固定安装在工作台(1)的顶部，所述第三步进电机(23)安装在其中一个第三支撑板(22)上，所述第三步进电机(23)贯穿该第三支撑板(22)且与第三丝杆(24)的一端固定连接，所述第三丝杆(24)的另一端通过轴承与另一个第三支撑板(22)相连，两个所述第三传动块(25)均螺纹连接在第三丝杆(24)的外表面，两个所述旋转卡具(26)分别安装在两个第三传动块(25)的顶部，两个所述第二支撑板(15)分别固定安装在支撑架(9)一侧的顶部和底部，所述第二步进电机(16)安装在其中一个第二支撑板(15)的顶部，所述第二步进电机(16)的输出轴贯穿该第二支撑板(15)且与第二丝杆(17)的顶端固定连接，所述第二丝杆(17)的底端通过轴承与另一个第二支撑板(15)相连，所述第二传动块(18)螺纹连接在第二丝杆(17)的外表面，所述液压缸(19)的外表面与第二传动块(18)的内壁固定套接，所述推板(20)固定安装在液压缸(19)的活塞杆上。
2.根据权利要求1所述的一种多工位多轴车铣复合加工中心，其特征在于，所述第一传动块(7)螺纹连接在第一支撑杆(8)的外表面，两个所述第一支撑杆(8)均固定安装在工作台(1)与第一支撑板(4)之间且分别位于第一丝杆(6)的两侧，两个所述第一支撑杆(8)的外表面均与第一传动块(7)的内壁穿插连接。
3.根据权利要求1所述的一种多工位多轴车铣复合加工中心，其特征在于，所述支撑架(9)固定安装在第一传动块(7)的一侧，若干个所述方杆(10)的外表面均与支撑架(9)穿插连接，若干个所述刀座(11)分别固定安装在若干个方杆(10)的一端上且位于支撑架(9)的外侧，若干个所述刀具(12)分别与若干个刀座(11)配套插接，若干个所述固定螺栓(13)分别螺纹连接在若干个刀座(11)的一侧，所述固定螺栓(13)的一端贯穿刀座(11)且与刀具(12)的一侧接触。
4.根据权利要求1所述的一种多工位多轴车铣复合加工中心，其特征在于，所述第二支撑杆(21)固定安装在两个第二支撑板(15)之间且位于第二丝杆(17)的一侧，所述第二支撑杆(21)的外表面与第二传动块(18)的内壁穿插连接。
5.根据权利要求1所述的一种多工位多轴车铣复合加工中心，其特征在于，所述工作台(1)的顶部开设有位于竖板(3)一侧的缺口(2)，所述缺口(2)位于支撑架(9)的正下方。
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