CN112589539A - 一种数控立卧复合机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数控机床，提供一种数控立卧复合机，包括机架、工作台、固定座、十字滑台、第一驱动单元、卧式主轴箱、立式主轴箱、卧式刀库和立式刀库，卧式主轴箱包括立柱、动力头、主轴电机、滑台、支撑座、横杆、第二驱动单元和第三驱动单元，立柱为设有中空开槽的n型立柱，滑台经第二驱动单元可上下滑动地设于立柱的中空开槽上，横杆经第三驱动单元可水平滑动地设于滑台的上表面上且横杆上表面与立柱的中空开槽的竖直平面垂直交叉，主轴电机设于支撑座上且主轴电机输出轴连接并带动动力头的主轴转动对工作台上待加工工件加工。本发明解决了现有立卧复合加工中心占用场地大、造价成本高的问题。

Description

一种数控立卧复合机

技术领域

本发明涉及数控机床，尤其涉及一种数控立卧复合机。

背景技术

随着国家装备制造业的振兴与发展，数控机床作为机床工业的主流产品，已成为实现装备制造业现代化的关键设备。在水暖、五金、汽车零部件、压缩机、手机 3C 等行业，随着市场要求的提高，对高效、高可靠性以及高自动化的数控机床的需求也越来越大。多功能加工中心是高度自动化的机械加工设备，其特点为 ：具备刀库，可以完成自动换刀工作，工件一次装夹后，根据事先编制好的数控加工程序， 加工中心可以自动选择加工方式、更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等，可连续完成多种工序，减少了工件装夹、测量和机床调整等辅助工序时间。 现有技术中，加工中心分为立式、卧式和龙门吊式加工中心，其上均设置有一个主轴，故只能实现单侧加工，对工件的一侧加工完毕之后通过夹具进行换向，再对工件的另一侧进行加工，从而无法实现同时对工件双侧进行加工，加工效率低下。为此数控立卧复合机应运而出，如中国专利文献：CN201010284224.1，公开了一种数控龙门立卧复合机床，包括底座、工作台、立柱，立柱通过立柱导轨活动连接或者通过紧固件固定连接有横梁，横梁活动或固定连接横梁滑鞍，立柱活动或固定连接立柱滑鞍，横梁滑鞍活动连接立式主轴装置，立柱滑鞍活动连接卧式主轴装置；底座、立柱、横梁、立式主轴装置、卧式主轴装置设有丝杆驱动装置，丝杆驱动装置都连接电气数控装置。但是其卧式主轴装置的上下移动和前后移动需要复杂的占用空间大的横向和纵向移动机构配合实现，结构较为复杂、造价成本高、占用场地大，特别是对于场地不够宽裕的企业使用不方便。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提出一种结构简单合理、降低造价成本、机台占用场地空间小、应用范围广的数控立卧复合机。

为解决此技术问题，本发明采取以下方案：一种数控立卧复合机，包括机架、工作台、固定座、十字滑台、第一驱动单元、卧式主轴箱、立式主轴箱、卧式刀库和立式刀库，所述固定座经十字滑台可于机架上水平横向和纵向移动地设于机架中部上，所述工作台经第一驱动单元带动可旋转地设于固定座上，所述机架两端分别立式安装座和卧式安装座，所述立式主轴箱设于机架的立式安装座上，所述卧式主轴箱和立式主轴箱对工作台上的待加工工件进行双工位加工，所述卧式刀库设于机架上位于卧式主轴箱一侧用于更换卧式主轴箱的加工刀具，所述立式刀库设于机架上位于立式主轴箱一侧用于更换立式主轴箱的加工刀具，所述卧式主轴箱包括立柱、动力头、主轴电机、滑台、支撑座、横杆、第二驱动单元和第三驱动单元，所述立柱为设有中空开槽的n型立柱，所述立柱固设于机架的卧式安装座上，所述滑台经第二驱动单元可上下滑动地设于立柱的中空开槽上，所述横杆经第三驱动单元可水平滑动地设于滑台的上表面上且横杆上表面与立柱的中空开槽的竖直平面垂直交叉，所述支撑座固设于横杆上，所述动力头设于横杆前端，所述主轴电机设于支撑座上且主轴电机输出轴连接并带动动力头的主轴转动对工作台上待加工工件加工。

进一步的，所述第一驱动单元为伺服电机，工作台经转动轴可旋转地设于固定座上，伺服电机设于固定座上且伺服电机的输出轴连接并带动转动轴转动进而带动工作台旋转。

进一步的，所述卧式主轴箱和立式主轴箱的动力头后端均设有部分穿设于动力头用于更换动力头刀具的打刀缸机构，所述打刀缸机构包括打刀缸、复位弹簧、拉杆和卡爪，所述打刀缸的输出轴经拉杆与卡爪相连接，所述拉杆穿设于动力头内，复位弹簧套设设于拉杆上位于动力头和打刀缸输出轴之间，所述卡爪可卡紧固定刀头于动力头内或松开刀头由拉杆推送出动力头。

更进一步的，所述打刀缸包括液压缸体、调节块、连接座和活塞，所述活塞可伸缩的设于液压缸体内，所述活塞沿轴向设有中空腔体，拉杆远离刀头的一端与连接座一端相连接，连接座位于活塞的中空腔体内且与连接座连接的拉杆部分穿入活塞的中空腔体内，所述调节块可于活塞的中空腔体内调节位置地设于活塞的中空腔体内，调节块的自由端与连接座远离拉杆的一端相连接带动调整连接座于活塞中空腔体内的位置。

进一步的，所述机架位于卧式主轴箱和立式主轴箱之间两侧还设有螺杆排屑机构。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：通过将工作台可旋转地设于固定座上，再将固定座经十字滑台可水平纵向和横向移动地设于机架上，将卧式主轴箱和立式主轴箱设置机架两端上，由卧式主轴箱对工作台上的待加工工件进行侧加工，由立式主轴箱对工作台上的待加工工件进行上端面加工，使得本发明的复合加工中心可在360°旋转工作台实现卧式主轴箱和立式主轴箱双工位共同对工作台上工件进行多方位加工，使得复合加工中心可以更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等连续完成对工件的多种工序，减少了工件装夹、测量和机床调整等辅助工序时间，360°自动旋转配合复合加工中心的自动加工使工件一次完成全部加工，通过将卧式主轴箱设置成立柱、动力头、主轴电机、滑台、支撑座、横杆、第二驱动单元和第三驱动单元配合结构使得卧式主轴箱上的动力头可在卧式主轴箱上实现上下移动和前后移动，无需在卧式主轴箱外再设置横向移动机构和纵向移动机构即可实现卧式主轴箱动力头的上下和前后位置调整，大大降低机台的占用场地空间，应用范围广，结构简单合理，有效降低造价成本；通过进一步的设置，即在动力头上设置新结构的打刀缸机构，即打刀缸机构的活塞沿轴向设有中空腔体，拉杆远离刀头的一端与连接座一端相连接，连接座位于活塞的中空腔体内且与连接座连接的拉杆部分穿入活塞的中空腔体内，并将调节块可于活塞的中空腔体内调节位置地设于活塞的中空腔体内，调节块的自由端与连接座远离拉杆的一端相连接带动调整连接座于活塞中空腔体内的位置，有效缩短打刀缸机构的长度，使得打刀缸配合用于卧式主轴箱的动力头上时进一步缩短动力头的长度，进一步缩小机台整体占用场地空间，使得机台使用范围更大，可广泛推广应用。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例的卧式主轴箱的部分剖视结构示意图；

图3是本发明实施例中打刀缸和动力头的剖视结构示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

参考图1-图3，优选的本发明的数控立卧复合机，包括机架1、工作台2、固定座3、十字滑台4、第一驱动单元、卧式主轴箱5、立式主轴箱6、卧式刀库7和立式刀库8，所述固定座3经十字滑台4可于机架1上水平横向和纵向移动地设于机架1中部上，工作台2经转动轴可旋转地设于固定座3上，第一驱动单元设于固定座3上且第一驱动单元的输出轴连接并带动转动轴转动进而带动工作台2旋转，所述机架1两端分别立式安装座11和卧式安装座12，所述立式主轴箱6设于机架1的立式安装座11上，所述卧式主轴箱5和立式主轴箱6对工作台2上的待加工工件进行双工位加工，所述卧式刀库7设于机架1上位于卧式主轴箱5一侧用于更换卧式主轴箱5的加工刀具，所述立式刀库8设于机架1上位于立式主轴箱6一侧用于更换立式主轴箱6的加工刀具，所述卧式主轴箱5包括立柱51、动力头52、主轴电机53、滑台54、支撑座55、横杆56、第二驱动单元57和第三驱动单元，所述立柱51为设有中空开槽的n型立柱，所述立柱51固设于机架1的卧式安装座12上，所述滑台54经第二驱动单元57可上下滑动地设于立柱51的中空开槽上，所述横杆56经第三驱动单元可于滑动54上水平滑动地设于滑台54的上表面上且横杆56上表面与立柱51的中空开槽的竖直平面垂直交叉，所述支撑座55固设于横杆56上，所述动力头52设于横杆56前端，所述主轴电机53设于支撑座55上且主轴电机53输出轴连接并带动动力头52的主轴转动对工作台2上待加工工件加工，所述第一驱动单元、第二驱动单元57和第三驱动单元均为伺服电机，所述机架1位于卧式主轴箱5和立式主轴箱6之间两侧还设有螺杆排屑机构13。

参考图3，所述卧式主轴箱5的动力头52后端均设有部分穿设于动力头52用于更换动力头52刀具的打刀缸机构，所述打刀缸机构包括打刀缸91、复位弹簧92、拉杆93和卡爪94，所述打刀缸91的输出轴经拉杆93与卡爪94相连接，所述拉杆93穿设于动力头52内，复位弹簧92套设设于拉杆93上位于动力头52和打刀缸91输出轴之间，所述卡爪94可卡紧固定刀头10于动力头52内或松开刀头10由拉杆93推送出动力头52，所述打刀缸91包括液压缸体911、调节块912、连接座913和活塞914，所述活塞914可伸缩的设于液压缸体911内，所述活塞914沿轴向设有中空腔体，拉杆93远离刀头10的一端与连接座913一端相连接，连接座913位于活塞914的中空腔体内且与连接座913连接的拉杆93部分穿入活塞914的中空腔体内，所述调节块912可于活塞914的中空腔体内调节位置地设于活塞914的中空腔体内，调节块912的自由端与连接座913远离拉杆93的一端相连接带动调整连接座913于活塞914中空腔体内的位置。

本发明中立式主轴箱上的动力头亦可设置打刀缸，立式主轴箱上的打刀缸可采用现有的结构或者上述卧式主轴箱上的结构。

本发明通过将工作台可旋转地设于固定座上，再将固定座经十字滑台可水平纵向和横向移动地设于机架上，将卧式主轴箱和立式主轴箱设置机架两端上，由卧式主轴箱对工作台上的待加工工件进行侧加工，由立式主轴箱对工作台上的待加工工件进行上端面加工，使得本发明的复合加工中心可在360°旋转工作台实现卧式主轴箱和立式主轴箱双工位共同对工作台上工件进行多方位加工，使得复合加工中心可以更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等连续完成对工件的多种工序，减少了工件装夹、测量和机床调整等辅助工序时间，360°自动旋转配合复合加工中心的自动加工使工件一次完成全部加工，通过将卧式主轴箱设置成立柱、动力头、主轴电机、滑台、支撑座、横杆、第二驱动单元和第三驱动单元配合结构使得卧式主轴箱上的动力头可在卧式主轴箱上实现上下移动和前后移动，无需在卧式主轴箱外再设置横向移动机构和纵向移动机构即可实现卧式主轴箱动力头的上下和前后位置调整，大大降低机台的占用场地空间，应用范围广，结构简单合理，有效降低造价成本；通过进一步的设置，即在动力头上设置新结构的打刀缸机构，即打刀缸机构的活塞沿轴向设有中空腔体，拉杆远离刀头的一端与连接座一端相连接，连接座位于活塞的中空腔体内且与连接座连接的拉杆部分穿入活塞的中空腔体内，并将调节块可于活塞的中空腔体内调节位置地设于活塞的中空腔体内，调节块的自由端与连接座远离拉杆的一端相连接带动调整连接座于活塞中空腔体内的位置，有效缩短打刀缸机构的长度，使得打刀缸配合用于卧式主轴箱的动力头上时进一步缩短动力头的长度，进一步缩小机台整体占用场地空间，使得机台使用范围更大，可广泛推广应用。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种数控立卧复合机，包括机架、工作台、固定座、十字滑台、第一驱动单元、卧式主轴箱、立式主轴箱、卧式刀库和立式刀库，其特征在于：所述固定座经十字滑台可于机架上水平横向和纵向移动地设于机架中部上，所述工作台经第一驱动单元带动可旋转地设于固定座上，所述机架两端分别立式安装座和卧式安装座，所述立式主轴箱设于机架的立式安装座上，所述卧式主轴箱和立式主轴箱对工作台上的待加工工件进行双工位加工，所述卧式刀库设于机架上位于卧式主轴箱一侧用于更换卧式主轴箱的加工刀具，所述立式刀库设于机架上位于立式主轴箱一侧用于更换立式主轴箱的加工刀具，所述卧式主轴箱包括立柱、动力头、主轴电机、滑台、支撑座、横杆、第二驱动单元和第三驱动单元，所述立柱为设有中空开槽的n型立柱，所述立柱固设于机架的卧式安装座上，所述滑台经第二驱动单元可上下滑动地设于立柱的中空开槽上，所述横杆经第三驱动单元可水平滑动地设于滑台的上表面上且横杆上表面与立柱的中空开槽的竖直平面垂直交叉，所述支撑座固设于横杆上，所述动力头设于横杆前端，所述主轴电机设于支撑座上且主轴电机输出轴连接并带动动力头的主轴转动对工作台上待加工工件加工。

2.根据权利要求1所述的一种数控立卧复合机，其特征在于：所述第一驱动单元为伺服电机，工作台经转动轴可旋转地设于固定座上，伺服电机设于固定座上且伺服电机的输出轴连接并带动转动轴转动进而带动工作台旋转。

3.根据权利要求1所述的一种数控立卧复合机，其特征在于：所述卧式主轴箱和立式主轴箱的动力头后端均设有部分穿设于动力头用于更换动力头刀具的打刀缸机构，所述打刀缸机构包括打刀缸、复位弹簧、拉杆和卡爪，所述打刀缸的输出轴经拉杆与卡爪相连接，所述拉杆穿设于动力头内，复位弹簧套设设于拉杆上位于动力头和打刀缸输出轴之间，所述卡爪可卡紧固定刀头于动力头内或松开刀头由拉杆推送出动力头。

4.根据权利要求3所述的一种数控立卧复合机，其特征在于：所述打刀缸包括液压缸体、调节块、连接座和活塞，所述活塞可伸缩的设于液压缸体内，所述活塞沿轴向设有中空腔体，拉杆远离刀头的一端与连接座一端相连接，连接座位于活塞的中空腔体内且与连接座连接的拉杆部分穿入活塞的中空腔体内，所述调节块可于活塞的中空腔体内调节位置地设于活塞的中空腔体内，调节块的自由端与连接座远离拉杆的一端相连接带动调整连接座于活塞中空腔体内的位置。

5.根据权利要求1所述的一种数控立卧复合机，其特征在于：所述机架位于卧式主轴箱和立式主轴箱之间两侧还设有螺杆排屑机构。

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