CN112917155A - 一种正倒立式车铣复合机床 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种正倒立式车铣复合机床，由床身、龙门结构的横梁和立柱、第一X轴移动组件、第二X轴移动组件、第一Z轴移动组件、第二Z轴移动组件以及Y轴移动组件组成，第一X移动组件和第二X移动组件并排安装于横梁上，分别由第一X轴驱动和第二X轴驱动控制；第一Z轴移动组件和第二Z轴移动组件分别安装于第一X轴移动组件和第二X轴移动组件上，并分别由第一Z轴驱动和第二Z轴驱动控制；第一Z轴移动组件上安装有车铣电主轴，第二Z轴移动组件上安装有倒立转台；Y轴移动组件上设置有正立转台以及可安装固定车刀和旋转铣刀的刀座。本发明一次装夹可同时实现工件正反面车铣复合加工，生产效率高、加工精度高、成本低。

Description

一种正倒立式车铣复合机床
技术领域
本发明属于数控机床领域，特别涉及一种正倒立式车铣复合机床。
背景技术
随着工业技术的发展，各行业对零部件的要求越来越高，不仅结构形态越来越复杂，而且对精度要求也越来越高，使得各零件的加工工序越来越繁杂，不仅需要进行车削、铣削等多种加工，而且还需要进行正反面加工。对于这类零件，目前常采用两种加工方案：第一种加工方案是先采用正倒立车床对工件的正反两面进行车削加工，然后将工件转移至铣床上进行铣削特征的加工；第二种加工方案是在车铣复合机床上进行单面的车削和铣削加工，加工完成后再进行人工翻面，对另一面进行车削和铣削特征的加工。对于第一种加工方案，由于需要两种类型的机床，成本较高，转移过程中还需要对工件进行重复装夹，不仅增加了非加工时间，降低了生产效率，而且加工精度也很难保证。对于第二种加工方案，由于需要进行人工翻面，同样也会降低生产效率，难以保证加工精度；并且目前的车铣复合机床普遍存在车削和铣削多种加工产生的切屑难以排出的问题，有时需要进行人工清理，不易于保证整体的生产效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种生产效率高、加工精度高、成本低，一次装夹可同时实现工件正反面车铣复合加工的正倒立式车铣复合机床。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种正倒立式车铣复合机床，由床身、立柱、横梁、第一X轴移动组件、第二X轴移动组件、第一Z轴移动组件、第二Z轴移动组件以及Y轴移动组件组成，立柱和横梁组成龙门结构安装于床身上，第一X移动组件和第二X移动组件左右并排安装于横梁上，分别由第一X轴驱动和第二X轴驱动控制；第一Z轴移动组件安装于第一X轴移动组件上，第二Z轴移动组件安装于第二X轴移动组件上，分别由第一Z轴驱动和第二Z轴驱动控制；第一Z轴移动组件上安装有车铣电主轴，第二Z轴移动组件上安装有倒立转台；Y轴移动组件安装于床身上，由Y轴驱动控制；Y轴移动组件上设置有正立转台以及可安装固定车刀和旋转铣刀的刀座。
上述一种正倒立式车铣复合机床，所述Y轴移动组件上设置有Y轴定位抱紧装置。
上述一种正倒立式车铣复合机床，所述车铣电主轴既可以安装车刀，也可以安装铣刀；车铣电主轴上还设置有定位锁紧装置，安装车刀时，定位锁紧装置将车铣电主轴止转于固定角度并锁紧。
上述一种正倒立式车铣复合机床，对应于所述车铣电主轴，还设置有能够容置车刀和铣刀的换刀刀库，通过刀库底座安装于床身上。
上述一种正倒立式车铣复合机床，所述正立转台和倒立转台上均设置有工件卡爪，正立转台与车铣主轴配合对工件正面进行车铣复合加工，倒立转台与刀座配合对工件反面进行车铣复合加工。
上述一种正倒立式车铣复合机床，所述正立转台和刀座左右并排安装，刀座上从前到后依次设置有多个车刀位和铣刀位，不同规格的车刀分别固定安装于车刀位上，铣刀位上则设置有旋转单元，铣刀可随旋转单元高速旋转。
上述一种正倒立式车铣复合机床，所述床身上设置有两个大排屑口，分布于Y轴移动组件的左右两侧，大排屑口的下方分别设置有切屑运输机，切屑运输机将切屑送入排屑器。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明采用可移动的正立转台及刀座，配合车铣电主轴及带卡爪的倒立转台，一次装夹即可完成零件上下两面的车铣复合加工，解决了工件流转及多次装夹的问题，降低了生产成本和非加工时间，提高了生产效率，并且提高了加工精度。床身两侧配置大排屑口，配合切屑运输机及排屑机，可实现多种复合加工切屑的自动排出。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图。
图2是本发明Y轴移动组件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，本发明的一种正倒立式车铣复合机床，由床身1、立柱2、横梁3、第一X轴移动组件4、第一轴X驱动5、第二X轴移动组件6、第二X轴驱动7、第一Z轴移动组件8、第一Z轴驱动9、第二Z轴移动组件10、第二Z轴驱动11、车铣电主轴12、倒立转台13、Y轴移动组件14、Y轴驱动15、正立转台16、刀座17以及换刀刀库18组成。
立柱2和横梁3组成龙门结构安装于床身1上，第一X移动组件4和第二X移动组件6分别通过滑块左右并排安装于横梁3的导轨上，并分别在第一X轴驱动5和第二X轴驱动7作用下沿横梁3的导轨进行独立直线运动。第一Z轴移动组件8安装于第一X轴移动组件4上，第二Z轴移动组件10安装于第二X轴移动组件6上，可分别在第一Z轴驱动9和第二Z轴驱动11的作用下上下往复移动。第一Z轴移动组件8上安装有车铣电主轴12，一方面可随第一Z轴移动组件8进行上下往复移动，另一方面可随第一X轴移动组件4一起沿X轴进行左右往复移动；车铣电主轴12可安装车刀，也可安装铣刀，为实现车铣电主轴12车削和铣削状态的转换，即保证车铣电主轴12在车削时处于锁紧状态，车铣电主轴12上设置有定位锁紧装置，安装车刀时，定位锁紧装置将车铣电主轴12止转于固定角度并锁紧。第二Z轴移动组件10上安装有带有卡爪的倒立转台13，可自由抓取工件并带动工件旋转。
为实现车铣电主轴12的自动换刀，还设置有换刀刀库18，位于龙门结构的左侧，并通过刀库底座安装于床身1上。换刀刀库18内可同时容置车刀和铣刀，车铣电主轴12可在车刀和铣刀间任意更换。
结合图1和图2所示，Y轴移动组件14通过滑块作用于床身1的Y轴导轨19上，在Y轴驱动15控制下可沿Y轴进行前后往复移动。正立转台16和刀座17均安装于Y轴移动组件14上，可随Y轴移动组件14一起沿Y轴移动。正立转台16通过其上的卡爪可将工件夹紧，并与车铣电主轴12配合，可对工件上表面进行车铣复合加工，为实现车削时工件的中心定位，在Y轴移动组件14的下端设置有Y轴定位抱紧装置20，车削时启动Y轴定位抱紧装置20可将Y轴导轨19抱紧，从而实现对正立转台16的Y轴定位。刀座17位于正立转台的右侧，刀座17上从前到后依次设置有N（N≥1）个车刀位171和铣刀位172，不同规格的车刀分别固定安装于车刀位上，铣刀位上则设置有旋转单元，铣刀可随旋转单元高速旋转。刀座17与倒立转台13配合可对工件下表面进行车铣复合加工。
如图1所示，为方便排屑，床身1上设置有两个大排屑口21，分布于Y轴移动组件14的左右两侧，大排屑口21的下方分别设置有切屑运输机22，床身1的下方还设置有排屑器23，加工过程中产生的各类切屑从大排屑口21掉落于切屑运输机22上，并通过切削运输机22运输到排屑器23的链板上，通过链板移动将切屑送入集屑箱中。
工作时，将工件装夹于正立转台16上，车铣电主轴12在第一X轴驱动5和第一Z轴驱动9的驱动下移动至换刀区，与换刀刀库18进行刀具交换，换取车刀后返回加工区，此时正立转台16在Y轴驱动15作用下移动至加工位置，并在Y轴定位抱紧装置20作用下进行Y轴定位锁紧，正立转台16带动工件旋转，车铣电主轴12也在定位锁紧装置作用下进行止转定位，开始对工件上表面进行车削加工。车削完成后，车铣电主轴12与换刀刀库18换取铣刀，Y轴定位抱紧装置20与车铣电主轴12的定位锁紧装置均不工作，车铣电主轴12高速旋转，正立转台16抱闸锁紧，与车铣电主轴12一起三轴联动，对工件上表面进行铣削加工。待工件上表面的车削和铣削全部完成后，第二X轴驱动7带动倒立转台13移动至工件上方，并在第二Z轴驱动作用下向下移动抓取工件，夹紧并向上提起，然后Y轴驱动15驱动刀座17移动，至对应的车刀位171移动至工件下方的加工位，同时，倒立转台13带动工件旋转，与车刀配合对工件的下表面进行车削加工；加工完毕后，根据加工工序依次移动刀座17至对应的刀位，当需要铣削加工时，倒立转台13停止旋转，铣刀位172移动至工件下方的加工位，铣刀位172上的旋转单元带动铣刀高速旋转，与倒立转台13配合对工件下表面进行铣削加工。
本发明对工件上表面和下表面的复合加工，整个加工过程只需一次装夹即可完成，无需工件流转和多次装夹，大大缩短了非加工时间，提高了生产效率。
尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种正倒立式车铣复合机床，其特征在于，由床身、立柱、横梁、第一X轴移动组件、第二X轴移动组件、第一Z轴移动组件、第二Z轴移动组件以及Y轴移动组件组成，立柱和横梁组成龙门结构安装于床身上，第一X移动组件和第二X移动组件左右并排安装于横梁上，分别由第一X轴驱动和第二X轴驱动控制；第一Z轴移动组件安装于第一X轴移动组件上，第二Z轴移动组件安装于第二X轴移动组件上，分别由第一Z轴驱动和第二Z轴驱动控制；第一Z轴移动组件上安装有车铣电主轴，第二Z轴移动组件上安装有倒立转台；Y轴移动组件安装于床身上，由Y轴驱动控制；Y轴移动组件上设置有正立转台以及可安装固定车刀和旋转铣刀的刀座。
2.根据权利要求1所述的一种正倒立式车铣复合机床，其特征在于，所述正立转台和倒立转台上均设置有工件卡爪，正立转台与车铣主轴配合对工件正面进行车铣复合加工，倒立转台与刀座配合对工件反面进行车铣复合加工。
3.根据权利要求2所述的一种正倒立式车铣复合机床，其特征在于，所述Y轴移动组件上设置有Y轴定位抱紧装置。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种正倒立式车铣复合机床，其特征在于，所述车铣电主轴既可以安装车刀，也可以安装铣刀；车铣电主轴上还设置有定位锁紧装置，安装车刀时，定位锁紧装置将车铣电主轴止转于固定角度并锁紧。
5.根据权利要求4所述的一种正倒立式车铣复合机床，其特征在于，对应于所述车铣电主轴，还设置有能够容置车刀和铣刀的换刀刀库，通过刀库底座安装于床身上。
6.根据权利要求1至3任意一项所述的一种正倒立式车铣复合机床，其特征在于，所述正立转台和刀座左右并排安装，刀座上从前到后依次设置有多个车刀位和铣刀位，不同规格的车刀分别固定安装于车刀位上，铣刀位上则设置有旋转单元，铣刀可随旋转单元高速旋转。
7.根据权利要求1所述的一种正倒立式车铣复合机床，其特征在于，所述床身上设置有两个大排屑口，分布于Y轴移动组件的左右两侧，大排屑口的下方分别设置有切屑运输机，切屑运输机将切屑送入排屑器。
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