CN113118792A - 一种立卧结合的双工位复合机床 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种立卧结合的双工位复合机床，旨在提高机床利用率和生产效率。由床身、第一旋转工作台、第二旋转工作台、第一移动装置、第二移动装置、立式主轴部和卧式主轴部组成，第一旋转工作台和第二旋转工作台沿第一方向并排安装于床身上；第二移动装置滑动装设于床身上，卧式主轴部安装于第二移动装置上，可在第二移动装置带动下沿第一方向以及与第一方向垂直的第二方向移动；第一移动装置滑动装设于床身上，并位于第一旋转工作台、第二旋转工作台以及卧式主轴部的上方，立式主轴部滑动安装于第一移动装置上，一方面在第一移动装置带动下沿第一方向和第二方向移动，另一方面沿与第一方向和第二方向均垂直的第三方向作往复进给运动。

Description

一种立卧结合的双工位复合机床
技术领域
本发明属于数控机床领域，特别涉及一种立卧结合的双工位复合机床。
背景技术
车铣复合加工可以实现一次装卡完成全部或者大部分加工工序，从而大大缩短产品制造工艺链，一方面减少了生产辅助时间，提高了生产效率；另一方面也避免了由于定位基准转化而导致的误差积累，提高了加工精度。现有的车铣复合加工机床车削加工和铣削加工都是分步进行，无法实现同时加工，使得机床利用率较低，影响了生产效率的进一步提升。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种车削和铣削独立控制，能够同时运行的双工位复合机床，有效提高机床利用率，进一步提升生产效率。
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：一种立卧结合的双工位复合机床，由床身、第一旋转工作台、第二旋转工作台、第一移动装置、第二移动装置、立式主轴部和卧式主轴部组成，第一旋转工作台和第二旋转工作台沿第一方向并排安装于床身上；第二移动装置滑动装设于床身上，卧式主轴部安装于第二移动装置上，可在第二移动装置带动下沿第一方向以及与第一方向垂直的第二方向移动；第一移动装置滑动装设于床身上，并位于第一旋转工作台、第二旋转工作台以及卧式主轴部的上方，立式主轴部滑动安装于第一移动装置上，一方面在第一移动装置带动下沿第一方向和第二方向移动，另一方面相对于第一移动装置沿与第一方向和第二方向均垂直的第三方向作往复进给运动。
上述一种立卧结合的双工位复合机床，所述立式主轴部和卧式主轴部均安装有切削刀具，并均可对第一旋转工作台和第二旋转工作台上的工件进行交替加工。
上述一种立卧结合的双工位复合机床，所述立式主轴部和卧式主轴部可同时执行加工动作，即：立式主轴部对第一旋转工作台上的工件加工的同时，卧式主轴部可对第二旋转工作台上工件进行加工；立式主轴部对第二旋转工作台上的工件加工的同时，卧式主轴部可对第一旋转工作台上工件进行加工。
上述一种立卧结合的双工位复合机床，所述第一旋转工作台和第二旋转工作台均为双轴数控回转工作台，即第一旋转工作台包含绕第一方向摆动的第一B轴以及绕第三方向转动的第一C轴，第二旋转工作台包含绕第一方向摆动的第二B轴以及绕第三方向转动的第二C轴。
上述一种立卧结合的双工位复合机床，所述第一旋转工作台和第二旋转工作台还包括转台基座，转台基座固定于床身上，第一B轴和第二B轴均安装于转台基座上，分别在第一B轴驱动和第二B轴驱动作用下摆动，其摆动轴线位于同一条直线上；第一C轴安装于第一B轴上，第二C轴安装于第二B轴上；第一C轴和第二C轴上分别设置有第一工作台和第二工作台，第一工作台和第二工作台分别随第一C轴和第二C轴转动。
上述一种立卧结合的双工位复合机床，所述第一方向可以是前后方向的Y轴方向，也可以是左右方向的X轴方向，第三方向为垂直的Z轴方向；所述第一移动装置包括横梁、第一Y向导轨、第一X向导轨、以及滑板，第一Y向导轨分别固定于床身的左右支撑上，横梁通过滑块作用于第一Y向导轨上，在第一Y轴驱动作用下可沿第一Y向导轨移动；横梁上设置有第一X向导轨，滑板滑动作用于第一X向导轨上，可在第一X轴驱动作用下沿第一X向导轨移动；立式主轴部通过Z轴导轨和Z轴滑块滑动安装于滑板上，可在Z轴驱动装置作用下沿Z轴上下移动，Z轴滑块固定于滑板上，Z轴导轨安装于立式主轴部。所述第二移动装置包括滑动底座、第二Y向导轨、第二X向导轨，第二Y向导轨沿Y轴方向安装于床身上，滑动底座通过滑块作用于第二Y向导轨上，可沿第二Y向导轨移动；第二X向导轨沿X轴方向固定于滑动底座上，卧式主轴部滑动作用于第二X向导轨上，可沿第二X向导轨移动。
上述一种立卧结合的双工位复合机床，所述横梁为框形结构，前后边框分别为前梁部和后梁部，前梁部和后梁部呈阶梯状对称分布，第一X向导轨设置于前梁部和后梁部的各台阶面上；滑板架设于前梁部和后梁部之间，立式主轴部从前梁部和后梁部之间的空隙伸出。
上述一种立卧结合的双工位复合机床，所述立式主轴部和卧式主轴部可分别安装铣削刀具和车削刀具，或者分别安装车削刀具和铣削刀具，或者均安装铣削刀具，或者均安装车削刀具。
上述一种立卧结合的双工位复合机床，所述立式主轴部可以由电主轴组成，电主轴下端安装铣削刀具；立式主轴部也可以由车铣复合电主轴组成，既可以安装铣削刀具，也可以安装车削刀具，安装铣削刀具时，可带动铣削刀具绕第三方向旋转，安装车削刀具时，车铣复合电主轴止转锁紧；立式主轴部也可以由车刀座或刀塔组成，可分别安装一把或多把车削刀具。
上述一种立卧结合的双工位复合机床，所述卧式主轴部安装车削刀具时，卧式主轴部由固定座和刀塔组成，刀塔固定在固定座上，刀塔上安装多个车削刀具，可通过刀塔的定位转动进行车削刀具的选择；卧式主轴部安装铣削刀具时，卧式主轴部包括电主轴，可带动铣削刀具绕第二方向旋转。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明采用立卧轴结合的双工位形式，两个工位为互相独立的系统，可同时进行加工，而且立式主轴和卧式主轴可以对两个工位进行交换加工，一个工位加工的同时，另一个工位可以装卸工件，大大提升了机床的利用率，进而提升了生产效率。另外，通过变换立式主轴和卧式主轴的结构可以实现车铣复合加工，利用立式主轴和双工位转台的联动，还可以实现非回转曲面的车削加工。
附图说明
图1是本发明实施例整体结构示意图。
图2是本发明实施例立式主轴部结构示意图。
图3是本发明实施例卧式主轴部结构示意图。
图4是本发明实施例旋转工作台结构示意图。
图5是本发明实施例加工状态一结构示意图。
图6是本发明实施例加工状态二结构示意图。
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，本发明的一种立卧结合的双工位复合机床，由床身1、横梁2、第一Y向导轨3、第一X向导轨4、滑板5、立式主轴部6、卧式主轴部7、旋转工作台8组成。第一Y向导轨3分别设置于床身1的左右支撑上，横梁2架设于两个第一Y向导轨3上，可在第一Y轴驱动作用下沿第一Y向导轨移动。横梁2上设置有第一X向导轨4，滑板5滑动作用于第一X向导轨4上，可在第一X轴驱动作用下沿第一X向导轨4移动。立式主轴部6滑动安装于滑板5上，可在Z轴驱动装置作用下沿Z轴上下移动。旋转工作台8和卧式主轴部7安装于床身1上，并位于横梁2的下方，卧式主轴部7位于旋转工作台8的右侧，可沿X轴方向和Y轴方向移动。
结合图1和图2所示，横梁2为中空的框形结构，包括前梁部21和后梁部22，前梁部21和后梁部22对称分布，分别设置有两个高度不同的台阶面，每个台阶面上均安装一个第一X向导轨4。滑板5呈T字形结构，滑动作用于四个第一X向导轨4上，滑板5上固定有Z轴滑块51。立式主轴部6包括主轴座62和电主轴63，电主轴63安装于主轴座62内，可带动刀具高速旋转；主轴座62的右侧设置有Z向导轨61，Z向导轨61与Z轴滑块51滑动配合，电主轴63随主轴座62一起沿Z轴上下移动。
结合图1和图3所示，卧式主轴部7通过第二X向导轨9、滑动底座10和第二Y向导轨11安装于床身1上，第二Y向导轨11沿Y轴方向固定于床身1上，滑动底座10滑动安装于第二Y向导轨11上，可沿第二Y向导轨11前后移动。第二X向导轨9沿X轴方向固定于滑动底座10上。卧式主轴部7包括固定座71和刀塔72，固定座71滑动作用于第二X向导轨9上，可沿第二X向导轨9左右移动；刀塔72安装于固定座71上，可进行定位转动，刀塔72上安装多个车削刀具，通过刀塔72的定位转动实现换刀车削。
结合图1和图4所示，旋转工作台8包括转台基座81、第一B轴82、第一C轴83、第一工作台84、第二B轴85、第二C轴86以及第二工作台87。其中，转台基座81、第一B轴82、第一C轴83、第一工作台84组成第一旋转工作台，转台基座81、第二B轴85、第二C轴86、第二工作台87组成第二旋转工作台，第一旋转工作台与第二旋转工作台以转台基座81为中心前后对称分布。转台基座81固定于床身1上，第一B轴82和第二B轴85安装于转台基座81的前后两端，分别在第一B轴驱动和第二B轴驱动作用下绕Y轴摆动，摆动轴线位于同一条直线上；第一C轴83安装于第一B轴82上，可在第一C轴驱动作用下绕Z轴转动，第一工作台84安装于第一C轴83上，一方面随第一C轴83转动，一方面在第一B轴82带动下绕Y轴摆动；第二C轴86安装于第二B轴85上，可在第二C轴驱动作用下绕Z轴转动，第二工作台87安装于第二C轴86上，一方面随第二C轴86转动，一方面在第二B轴85带动下绕Y轴摆动。
本发明采用多通道控制系统，立式主轴部6、卧式主轴部7的两个X轴、Y轴和一个Z轴以及第一旋转工作台和第二旋转工作台的两个B轴和C轴均为独立控制，各轴之间可实现独立运动也可进行多轴联动。如图5所示，立式主轴部6的三轴直线运动与第一旋转工作台的双轴旋转运动相配合对第一工作台84上的工件88进行五轴铣削加工；与此同时，卧式主轴部7沿X轴和Y轴的直线运动与第二旋转工作台的双轴旋转运动相配合对第二工作台87上的工件89进行五面车削加工。待第一工作台84和第二工作台87上的工件均加工完毕后，横梁2可带动立式主轴部6沿Y轴向第二旋转工作台位置移动，卧式主轴部7则沿第二Y向导轨11向第一旋转工作台方向移动，如图6所示，此时立式主轴部6的三轴直线运动与第二旋转工作台的双轴旋转运动相配合对第二工作台87上的工件89进行五轴铣削加工；而卧式主轴部7沿X轴和Y轴的直线运动与第一旋转工作台的双轴旋转运动相配合对第一工作台84上的工件88进行五面车削加工。
本发明在加工时不仅可以实现双工位同时加工，还可实现一个工位加工加工的同时另一个工位装卸工件，从而实现机床无间断加工。
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 (10)

1.一种立卧结合的双工位复合机床，其特征在于，由床身、第一旋转工作台、第二旋转工作台、第一移动装置、第二移动装置、立式主轴部和卧式主轴部组成，第一旋转工作台和第二旋转工作台沿第一方向并排安装于床身上；第二移动装置滑动装设于床身上，卧式主轴部安装于第二移动装置上，可在第二移动装置带动下沿第一方向以及与第一方向垂直的第二方向移动；第一移动装置滑动装设于床身上，并位于第一旋转工作台、第二旋转工作台以及卧式主轴部的上方，立式主轴部滑动安装于第一移动装置上，一方面在第一移动装置带动下沿第一方向和第二方向移动，另一方面相对于第一移动装置沿与第一方向和第二方向均垂直的第三方向作往复进给运动。
2.根据权利要求1所述的一种立卧结合的双工位复合机床，其特征在于，所述立式主轴部和卧式主轴部均安装有切削刀具，并均可对第一旋转工作台和第二旋转工作台上的工件进行交替加工。
3.根据权利要求2所述的一种立卧结合的双工位复合机床，其特征在于，所述立式主轴部和卧式主轴部可同时执行加工动作，即：立式主轴部对第一旋转工作台上的工件加工的同时，卧式主轴部可对第二旋转工作台上工件进行加工；立式主轴部对第二旋转工作台上的工件加工的同时，卧式主轴部可对第一旋转工作台上工件进行加工。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种立卧结合的双工位复合机床，其特征在于，所述第一旋转工作台和第二旋转工作台均为双轴数控回转工作台，即第一旋转工作台包含绕第一方向摆动的第一B轴以及绕第三方向转动的第一C轴，第二旋转工作台包含绕第一方向摆动的第二B轴以及绕第三方向转动的第二C轴。
5.根据权利要求4所述的一种立卧结合的双工位复合机床，其特征在于，所述第一旋转工作台和第二旋转工作台还包括转台基座，转台基座固定于床身上，第一B轴和第二B轴均安装于转台基座上，分别在第一B轴驱动和第二B轴驱动作用下摆动，其摆动轴线位于同一条直线上；第一C轴安装于第一B轴上，第二C轴安装于第二B轴上；第一C轴和第二C轴上分别设置有第一工作台和第二工作台，第一工作台和第二工作台分别随第一C轴和第二C轴转动。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种立卧结合的双工位复合机床，其特征在于，所述第一方向可以是前后方向的Y轴方向，也可以是左右方向的X轴方向，第三方向为垂直的Z轴方向；所述第一移动装置包括横梁、第一Y向导轨、第一X向导轨、以及滑板，第一Y向导轨分别固定于床身的左右支撑上，横梁通过滑块作用于第一Y向导轨上，在第一Y轴驱动作用下可沿第一Y向导轨移动；横梁上设置有第一X向导轨，滑板滑动作用于第一X向导轨上，可在第一X轴驱动作用下沿第一X向导轨移动；立式主轴部通过Z轴导轨和Z轴滑块滑动安装于滑板上，可在Z轴驱动装置作用下沿Z轴上下移动，Z轴滑块固定于滑板上，Z轴导轨安装于立式主轴部；所述第二移动装置包括滑动底座、第二Y向导轨、第二X向导轨，第二Y向导轨沿Y轴方向安装于床身上，滑动底座通过滑块作用于第二Y向导轨上，可沿第二Y向导轨移动；第二X向导轨沿X轴方向固定于滑动底座上，卧式主轴部滑动作用于第二X向导轨上，可沿第二X向导轨移动。
7.根据权利要求6所述的一种立卧结合的双工位复合机床，其特征在于，所述横梁为框形结构，前后边框分别为前梁部和后梁部，前梁部和后梁部呈阶梯状对称分布，第一X向导轨设置于前梁部和后梁部的各台阶面上；滑板架设于前梁部和后梁部之间，立式主轴部从前梁部和后梁部之间的空隙伸出。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种立卧结合的双工位复合机床，其特征在于，所述立式主轴部和卧式主轴部可分别安装铣削刀具和车削刀具，或者分别安装车削刀具和铣削刀具，或者均安装铣削刀具，或者均安装车削刀具。
9.根据权利要求8所述的一种立卧结合的双工位复合机床，其特征在于，所述立式主轴部可以由电主轴组成，电主轴下端安装铣削刀具；立式主轴部也可以由车铣复合电主轴组成，既可以安装铣削刀具，也可以安装车削刀具，安装铣削刀具时，可带动铣削刀具绕第三方向旋转，安装车削刀具时，车铣复合电主轴止转锁紧；立式主轴部也可以由车刀座或刀塔组成，可分别安装一把或多把车削刀具。
10.根据权利要求9所述的一种立卧结合的双工位复合机床，其特征在于，所述卧式主轴部安装车削刀具时，卧式主轴部由固定座和刀塔组成，刀塔固定在固定座上，刀塔上安装多个车削刀具，可通过刀塔的定位转动进行车削刀具的选择；卧式主轴部安装铣削刀具时，卧式主轴部包括电主轴，可带动铣削刀具绕第二方向旋转。
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CN113695929A (zh) * 2021-09-07 2021-11-26 北京精雕科技集团有限公司 一种立卧数控机床

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