CN112589538A - 一种一体式立卧复合加工中心 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体式立卧复合加工中心，床身上均匀设置有四条Y轴导轨，床身的后上方有立柱，Y轴导轨上设有床鞍滑座，床鞍滑座上设有X轴导轨，X轴导轨与Y轴导轨的夹角为90度，X轴导轨上侧设有360度旋转工作台，立柱顶端设置有滑枕横梁，立柱的正前方设有卧式Z轴导轨，卧式主轴升降板滑动安装在卧式Z轴导轨上，卧式主轴设于卧式主轴升降板上，卧式刀库设于立柱旁边，床身上，卧式刀库的底部设有卧式刀库导轨，滑枕横梁的前端设有立式Z轴导轨，滑枕滑动安装在所述立式Z轴导轨上，立式主轴设于滑枕侧面，立式刀库设于立柱的侧面。该发明结构合理，工作台行程范围大大增加，加工效率及范围大大提高，基于一次装夹实现五面加工，切削的扭矩更大。

Description

一种一体式立卧复合加工中心

技术领域

本发明涉及加工中心技术领域，具体为一种一体式立卧复合加工中心。

背景技术

加工中心是从数控铣床发展而来的。与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换加工刀具的能力，通过在刀库上安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具，实现多种加工功能。

传统加工中心，大多存在移动范围小的问题，且工件加工大多只能一个面一个面的进行加工，效率较低，加工过程中需多次装夹从而导致加工精度较低，因此，亟待一种改进的技术来解决现有技术中所存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一体式立卧复合加工中心，采用双通道系统，融合了立式及卧式加工中心的特点，在一次装夹的基础上实现了五面加工，通过设置X轴导轨及Y轴导轨，并通过相关配件的配合，工作台行程范围大大增加，通过设置卧式Z轴导轨和立式Z轴导轨，加工效率大大提高。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种一体式立卧复合加工中心，包括床身、床鞍滑座、立柱、滑枕横梁、滑枕、卧式主轴升降板、360度旋转工作台、Y轴导轨、X轴导轨、卧式Z轴导轨、立式Z轴导轨、卧式主轴、立式主轴、卧式刀库、立式刀库及卧式刀库导轨，所述床身上均匀设置有四条Y轴导轨，所述立柱设于所述床身的后上方，所述Y轴导轨上设有床鞍滑座，所述床鞍滑座上设有X轴导轨，所述X轴导轨与Y轴导轨的夹角为90度，所述X轴导轨上侧设有360度旋转工作台，所述立柱顶端设置有滑枕横梁，所述立柱的正前方设有卧式Z轴导轨，所述卧式主轴升降板滑动安装在所述卧式Z轴导轨上，所述卧式主轴设于所述卧式主轴升降板上，所述卧式刀库设于所述立柱旁边，床身上，所述卧式刀库的底部设有卧式刀库导轨，所述滑枕横梁的前端设有立式Z轴导轨，所述滑枕滑动安装在所述立式Z轴导轨上，所述滑枕与所述立式Z轴导轨之间套设有滑枕枕套，所述立式主轴设于所述滑枕侧面，所述立式刀库设于所述滑枕横梁的侧面。

优选的，所述360度旋转工作台与滑座之间、所述床鞍滑座与床身之间、所述卧式主轴升降板与卧式Z轴导轨之间、所述滑枕与立式Z轴导轨之间均设有滚珠丝杠副，所述360度旋转工作台、床鞍滑座、卧式主轴升降板以及滑枕分别在所述X轴导轨、Y轴导轨、卧式Z轴导轨以及立式Z轴导轨均由滚珠丝杆副传动并由伺服电机驱动，所述360度旋转工作台由伺服电机驱动实现360度旋转及任意角度自由分度。

优选的，使用方法包括以下步骤：

步骤一：首先将工件固定在360度旋转工作台上，伺服电机控制所述360度旋转工作台、床鞍滑座、滑枕分别在所述X轴导轨、Y轴导轨、立式Z轴导轨上的位置，此时所述X轴导轨、Y轴导轨、立式Z轴导轨分别对应三维坐标系中的X、Y、Z轴；然后通过所述立式刀库自动选取刀具、自动更换刀具对工件顶部进行加工；

步骤二：伺服电机控制所述360度旋转工作台、床鞍滑座、卧式主轴升降板分别在所述X轴导轨、Y轴导轨、卧式Z轴导轨上的位置，此时所述X轴导轨、Y轴导轨、立式Z轴导轨分别对应三维坐标系中的X、Z、Y轴，然后通过所述卧式刀库自动选取刀具、自动更换刀具并对工件侧面进行加工。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)结构合理，通过设置立式X、Y、Z轴的三轴联动或单轴运行及卧式X、Y、Z轴的三轴联动或单轴运行，并通过相关配件的配合，工件多面同时加工，效率大大提高，且加工范围大大提高，切削的扭矩更大，基于加工中心的双通道系统，融合了立式和卧式加工中心的特点，通过一次装夹，实现了五面加工，避免二次装夹带来的装夹误差和加工累积误差的缺陷，使得加工精度得到有效提升。

(2)可以加装自动交换工作台，避免装夹等待时间，加工效率得到进一步提升。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图。

图2为本发明侧视结构示意图。

图3为本发明正视结构示意图。

【本发明主要元件符号说明】

1、床身； 2、床鞍滑座； 3、立柱；

4、滑枕横梁； 5、滑枕； 6、升降板；

7、360度旋转工作台； 8、Y轴导轨； 9、X轴导轨；

10、卧式Z轴导轨； 11、立式Z轴导轨； 12、卧式主轴；

13、立式主轴； 14、卧式刀库； 15、立式刀库；

16、卧式刀库导轨。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、2、3所示，本发明提供一种技术方案：一种一体式立卧复合加工中心，包括床身1、床鞍滑座2、立柱3、滑枕横梁4、滑枕5、卧式主轴升降板6、360度旋转工作台7、Y轴导轨8、X轴导轨9、卧式Z轴导轨10、立式Z轴导轨11、卧式主轴12、立式主轴13、卧式刀库14、立式刀库15及卧式刀库导轨16。

所述床身1上均匀设置有四条Y轴导轨8，所述床身1的后端设置有立柱3，所述Y轴导轨8上设有床鞍滑座2，所述床鞍滑座2与床身1之间设有滚珠丝杠副，伺服电机推动所述床鞍滑座2在Y轴导轨8上完成位移。所述床鞍滑座2上设有X轴导轨，所述X轴导轨与Y轴导轨8的夹角为90度，所述X轴导轨9上侧设有360度旋转工作台7，所述床鞍滑座2与所述360度旋转工作台7之间设有滚珠丝杠副，伺服电机推动所述360度旋转工作台7在所述X轴导轨9上完成位移。所述360度旋转工作台7转动安装在所述床鞍滑座2上，伺服电机驱动所述360度旋转工作台7完成360度旋转及任意角度的自由分度。所述立柱3顶端设置有滑枕横梁4，所述立柱3的正前方设有卧式Z轴导轨10，所述卧式主轴升降板6滑动安装在所述卧式Z轴导轨10上，所述卧式主轴升降板6与所述立柱3之间设有滚珠丝杠副，伺服电机控制所述卧式主轴升降板6在所述卧式Z轴导轨10上完成位移，所述卧式主轴12设于所述卧式主轴升降板6上，所述卧式主轴12跟随所述卧式主轴升降板6在所述卧式Z轴导轨10上位移。所述卧式刀库14设于所述立柱3侧面的床身1上，一体式立卧复合加工中心利用所述卧式刀库14为所述卧式主轴12自动选取刀具和自动更换刀具，所述卧式刀库14的底部设有卧式刀库导轨16，更换刀具时所述卧式刀库14在所述卧式刀库导轨16上向前位移，加工工件时所述卧式刀库14在所述卧式刀库导轨16上向后位移，从而避免对比所述卧式主轴12的加工范围的限制。所述滑枕横梁4的前端设有立式Z轴导轨11，所述滑枕5滑动安装在所述立式Z轴导轨11上，所述滑枕5与所述立柱2之间设有滚珠丝杠副，伺服电机控制所述滑枕5在所述立式Z轴导轨11上完成位移，所述滑枕5与所述立式Z轴导轨11之间套设有滑枕枕套，所述立式主轴13设于所述滑枕5侧面，所述立式主轴13跟随所述滑枕5在所述立式Z轴导轨11上位移，所述立式刀库15设于所述滑枕5的侧面，一体式立卧复合加工中心利用所述立式刀库15为所述立式主轴13自动选取刀具和自动更换刀具。

一种一体式立卧复合加工中心，其使用方法包括以下步骤：

步骤一：首先将工件固定在360度旋转工作台7上，伺服电机控制所述360度旋转工作台7、床鞍滑座2、滑枕5分别在所述X轴导轨9、Y轴导轨8、立式Z轴导轨11上的位置，此时所述X轴导轨9、Y轴导轨8、立式Z轴导轨11分别对应三维坐标系中的X、Y、Z轴；然后通过所述立式刀库15自动选取刀具、自动更换刀具对工件顶部进行加工；

步骤二：伺服电机控制所述360度旋转工作台7、床鞍滑座2、卧式主轴升降板6分别在所述X轴导轨9、Y轴导轨8、卧式Z轴导轨10上的位置，此时所述X轴导轨9、Y轴导轨8、卧式Z轴导轨10分别对应三维坐标系中的X、Z、Y轴，然后通过所述卧式刀库14自动选取刀具、自动更换刀具并对工件侧面进行加工。

工作原理

将工件装夹在所述360度旋转工作台7上，伺服电机推动360度旋转工作台7在Y轴导轨8前后位移、驱动床鞍滑座2在所述X轴导轨9左右位移，驱动立式主轴13在所述立式Z轴导轨11上下位移，立式刀库15为所述立式主轴13提供刀具，此时Y轴导轨8、X轴导轨9以及立式Z轴导轨11构成了一个三维坐标系，所述Y轴导轨8对应的是Y轴，所述X轴导轨9对应的是X轴，所述立式Z轴导轨11对应的是Z轴；伺服电机驱动推动卧式主轴12在卧式Z轴导轨10上下位移，此时Y轴导轨8、X轴导轨9以及卧式Z轴导轨10构成了一个三维坐标系，所述Y轴导轨8对应的是Z轴，所述X轴导轨9对应的是X轴，所述立式Z轴导轨11对应的是Y轴。

至此，已经结合附图对本实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本发明有了清楚的认识。

需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式。

还需要说明的是，本文可提供包含特定值的参数的示范，但这些参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应值。实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本发明的保护范围。此外，除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种一体式立卧复合加工中心，其特征在于：包括床身(1)、床鞍滑座(2)、立柱(3)、滑枕横梁(4)、滑枕(5)、卧式主轴升降板(6)、360度旋转工作台(7)、Y轴导轨(8)、X轴导轨(9)、卧式Z轴导轨(10)、立式Z轴导轨(11)、卧式主轴(12)、立式主轴(13)、卧式刀库(14)、立式刀库(15)及卧式刀库导轨(16)，所述床身(1)上均匀设置有四条Y轴导轨(8)，所述立柱(3)设于所述床身(1)的后上方，所述Y轴导轨(8)上设有床鞍滑座(2)，所述床鞍滑座(2)上设有X轴导轨(9)，所述X轴导轨(9)与Y轴导轨(8)的夹角为90度，所述X轴导轨(9)上侧设有360度旋转工作台(7)，所述立柱(3)顶端设置有滑枕横梁(4)，所述立柱(3)的正前方设有卧式Z轴导轨(10)，所述卧式主轴升降板(6)滑动安装在所述卧式Z轴导轨(10)上，所述卧式主轴(12)设于所述卧式主轴升降板(6)上，所述卧式刀库(14)设于所述立柱(3)旁边，床身(1)上，所述卧式刀库(14)的底部设有卧式刀库导轨(16)，所述滑枕横梁(4)的前端设有立式Z轴导轨(11)，所述滑枕(5)滑动安装在所述立式Z轴导轨(11)上，所述滑枕(5)与所述立式Z轴导轨(11)之间套设有滑枕枕套，所述立式主轴(13)设于所述滑枕(5)侧面，所述立式刀库(15)设于所述滑枕横梁(4)的侧面。

2.根据权利要求1所述的一种一体式立卧复合加工中心，其特征在于：所述360度旋转工作台(7)与滑座(2)之间、所述床鞍滑座(2)与床身(1)之间、所述卧式主轴升降板(6)与卧式Z轴导轨(10)之间、所述滑枕(5)与立式Z轴导轨(11)之间均设有滚珠丝杠副，所述360度旋转工作台(7)、床鞍滑座(2)、卧式主轴升降板(6)以及滑枕(5)分别在所述X轴导轨(9)、Y轴导轨(8)、卧式Z轴导轨(10)以及立式Z轴导轨(11)均由滚珠丝杆副传动并由伺服电机驱动，所述360度旋转工作台(7)由伺服电机驱动实现360度旋转及任意角度自由分度。

3.根据权利要求1所述的一种一体式立卧复合加工中心，其特征在于：其使用方法包括以下步骤：

步骤一：首先将工件固定在360度旋转工作台(7)上，伺服电机控制所述360度旋转工作台(7)、床鞍滑座(2)、滑枕(5)分别在所述X轴导轨(9)、Y轴导轨(8)、立式Z轴导轨(11)上的位置，此时所述X轴导轨(9)、Y轴导轨(8)、立式Z轴导轨(11)分别对应三维坐标系中的X、Y、Z轴；然后通过所述立式刀库(15)自动选取刀具、自动更换刀具并对工件顶部进行加工；

步骤二：伺服电机控制所述360度旋转工作台(7)、床鞍滑座(2)、卧式主轴升降板(6)分别在所述X轴导轨(9)、Y轴导轨(8)、卧式Z轴导轨(10)上的位置，此时所述X轴导轨(9)、Y轴导轨(8)、卧式Z轴导轨(10)分别对应三维坐标系中的X、Z、Y轴，然后通过所述卧式刀库(14)中自动选取刀具、自动更换刀具并对工件侧面进行加工。

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