CN113231892A - 一种模块化的加工中心 - Google Patents

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赵虎
莫梓煊
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Abstract

本发明公开了一种模块化的加工中心，此模块化的加工中心在机床床身上设置多个可不同方向滑动的模块接口，通过各模块接口可分别安装工件主轴模块或者刀具主轴模块，以根据不同产品对不同加工工艺的要求，来调整各模块接口以对接安装工件主轴模块和刀具主轴模块，从而可通过各模块功能部件的互换，以使得加工中心能产生不同的加工功能，来满足模块化、通用性的生产目的的需求，此发明用于机床技术领域。

Description

一种模块化的加工中心
技术领域
本发明属于机床技术领域，更具体而言，涉及一种模块化的加工中心。
背景技术
机加工行业中，多希望机加工设备能多功能化，而设备制造厂又希望生产制造设备和工艺能标准化、通用化，这两种需求是一个矛盾点，而为了同时满足这两种既矛盾又真实的需求，模块化的设备设计将是未来的主流方向。
一些功能性部件，能随意根据客户需要更换配置的功能性加工中心设备模块，将立足于机械设备制造行业。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种模块化的加工中心，可通过功能部件互换产生不同加工能力，以满足多功能加工的需求。
根据本发明的第一方面实施例，提供了一种模块化的加工中心，包括机床床身，所述机床床身上设有可同向移动的第一X向模块接口和第二X向模块接口，以及间隔设置的第一Z向模块接口和第二Z向模块接口，所述第一Z向模块接口和所述第二Z向模块接口彼此平行设置，所述第一X向模块接口、第二X向模块接口、第一Z向模块接口和第二Z向模块接口用于替换装配工件主轴模块和刀具主轴模块；
所述模块化的加工中心处于第一工作状态时，所述第一X向模块接口和第二X向模块接口上装配工件主轴模块，所述第一Z向模块接口和所述第二Z向模块接口上装配刀具主轴模块；
所述模块化的加工中心处于第二工作状态时，所述第一X向模块接口和第二X向模块接口上装配刀具主轴模块，所述第一Z向模块接口和所述第二Z向模块接口上装配工件主轴模块。
根据本发明第一方面实施例所述的模块化的加工中心，所述机床床身上铺设有沿X向设置的第一X向导轨、第二X向导轨和沿Z向设置的第一Z向导轨和第二Z向导轨，所述第一Z向导轨和所述第二Z向导轨彼此平行，且所述第一Z向导轨和所述第二Z向导轨均垂直于所述第一X向导轨和第二X向导轨。
根据本发明第一方面实施例所述的模块化的加工中心，所述第一X向模块接口可移动地安装于所述第一X向导轨上，所述第二X向模块接口可移动地安装于所述第二X向导轨上，所述第一Z向模块接口可移动地安装于所述第一Z向导轨上，所述第二Z向模块接口可移动地安装于所述第二Z向导轨上。
根据本发明第一方面实施例所述的模块化的加工中心，所述第一X向导轨和所述第二X向导轨同直线设置。
根据本发明第一方面实施例所述的模块化的加工中心，所述第一X向模块接口和所述第二X向模块接口与所述第一Z向模块接口和所述第二Z向模块接口相向安装。
根据本发明第一方面实施例所述的模块化的加工中心，所述第一X向模块接口和所述第二X向模块接口与所述第一Z向模块接口和所述第二Z向模块接口相向安装。
根据本发明第一方面实施例所述的模块化的加工中心，所述第一X向模块接口具有垂直于X向的第一回转轴B1轴，所述第二X向模块接口具有垂直于X向的第二回转轴B2，以使得所述第一X向模块接口和所述第二X向模块接口沿垂直于X向的轴向旋转。
根据本发明第一方面实施例所述的模块化的加工中心，所述模块化的加工中心处于第一工作状态时，所述第一X向模块接口上的工件主轴模块具有第三回转轴C1轴，所述第二X向模块接口上的工件主轴模块具有第四回转轴C2轴。
根据本发明第一方面实施例所述的模块化的加工中心，所述模块化的加工中心处于第二工作状态时，所述第一Z向模块接口上的工件主轴模块具有第三回转轴C1轴，所述第二Z向模块接口上的工件主轴模块具有第四回转轴C2轴。
本发明上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：
此模块化的加工中心在机床床身上设置多个可不同方向滑动的模块接口，通过各模块接口可分别安装工件主轴模块或者刀具主轴模块，以根据不同产品对不同加工工艺的要求，来调整各模块接口以对接安装工件主轴模块和刀具主轴模块，从而可通过各模块功能部件的互换，以使得加工中心能产生不同的加工功能，来满足模块化、通用性的生产目的的需求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；
图1是本发明第一实施例中模块化的加工中心的系统原理图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”以及“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接或活动连接，也可以是可拆卸连接或不可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通、间接连通或两个元件的相互作用关系。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同方案。
参照图1所示，提供了一种模块化的加工中心，包括机床床身100，机床床身100上设有可同向移动的第一X向模块接口111和第二X向模块接口112，以及间隔设置的第一Z向模块接口121和第二Z向模块接口122，第一Z向模块接口121和第二Z向模块接口122彼此平行设置，第一X向模块接口111、第二X向模块接口112、第一Z向模块接口121和第二Z向模块接口122用于替换装配工件主轴模块和刀具主轴模块；
模块化的加工中心处于第一工作状态时，第一X向模块接口111和第二X向模块接口112上装配工件主轴模块，第一Z向模块接口121和第二Z向模块接口122上装配刀具主轴模块；
模块化的加工中心处于第二工作状态时，第一X向模块接口111和第二X向模块接口112上装配刀具主轴模块，第一Z向模块接口121和第二Z向模块接口122上装配工件主轴模块。
本发明其中的一些实施例中，机床床身100上铺设有沿X向设置的第一X向导轨101、第二X向导轨102和沿Z向设置的第一Z向导轨103和第二Z向导轨104，第一Z向导轨103和第二Z向导轨104彼此平行，且第一Z向导轨103和第二Z向导轨104均垂直于第一X向导轨101、第二X向导轨102。
本发明其中的一些实施例中，第一X向模块接口111可移动地安装于第一X向导轨101上，第二X向模块112接口可移动地安装于第二X向导轨102上，第一Z向模块接口121可移动地安装于第一Z向导轨103上，第二Z向模块接口122可移动地安装于第二Z向导轨104上。
本发明其中的一些实施例中，第一X向导轨101和第二X向导轨102同直线设置。
本发明其中的一些实施例中，第一X向模块接口111和第二X向模块接口112与第一Z向模块接口121和第二Z向模块接口122相向安装。
本发明其中的一些实施例中，第一X向模块接口111具有垂直于X向的第一回转轴B1轴，第二X向模块接口112具有垂直于X向的第二回转轴B2，以使得第一X向模块接口111和第二X向模块接口112沿垂直于X向的轴向旋转。
本发明其中的一些实施例中，模块化的加工中心处于第一工作状态时，第一X向模块接口111上的工件主轴模块具有第三回转轴C1轴，第二X向模块接口112上的工件主轴模块具有第四回转轴C2轴。
本发明其中的一些实施例中，模块化的加工中心处于第二工作状态时，第一Z向模块接口121上的工件主轴模块具有第三回转轴C1轴，第二Z向模块接口122上的工件主轴模块具有第四回转轴C2轴。
此模块化的加工中心在机床床身上设置多个可不同方向滑动的模块接口，通过各模块接口可分别安装工件主轴模块或者刀具主轴模块，以根据不同产品对不同加工工艺的要求，来调整各模块接口以对接安装工件主轴模块和刀具主轴模块，从而可通过各模块功能部件的互换，以使得加工中心能产生不同的加工功能，来满足模块化、通用性的生产目的的需求。
本发明其中的一些实施例中，此模块化的加工中心中具有第一X向模块接口111、第二X向模块接口112、第一Z向模块接口121和第二Z向模块接口122，合计四组分别设置于不同位置，具有不同的位移自由度的主轴，可通过在加工中心上各主轴的模块接口装配具有不同功能模块的主轴，以实现不同功能的加工需求。
此模块化的加工中心处于第一工作状态时，第一X向模块接口111、第二X向模块接口112上装配工件主轴模块，而第一Z向模块接口121和第二Z向模块接口122上装配刀具主轴模块。
此时，可分别通过第一X向模块接口111和第二X向模块接口112上的工件主轴模块装夹工件，通过第一Z向模块接口121和第二Z向模块接口122上的刀具主轴模块以分别对第一X向模块接口111和第二X向模块接口112上的工件进行加工，达到通过一个加工中心同时进行多个零件加工的效果。
同时，可分别通过第一X向模块接口111和第二X向模块接口112上装配工件后分别沿第一X向导轨101和第二X向导轨102移动，分别移动至第一Z向模块接口121和第二Z向模块接口122的位置时，分别通过第一Z向模块接口121和第二Z向模块接口122上的刀具主轴进行同一工件上不同工序的加工。
第一X向导轨101和第二X向导轨102可以是两条分开设置的导轨，同时第一X向导轨101和第二X向导轨102也可以设置在同一直线上，设置为同一条导轨。
此模块化的加工中心处于第一工作状态时，第一X向模块接口111和第二X向模块接口112上装配刀具主轴模块，第一Z向模块接口121和第二Z向模块接口122上装配工件主轴模块。此时，可分别通过第一Z向模块接口121和第二Z向模块接口122上的工件主轴模块装夹工件，通过第一X向模块接口111和第二X向模块接口112上的刀具主轴模块以分别对第一Z向模块接口121和第二Z向模块接口122上的工件进行加工，达到通过一个加工中心同时进行多个零件加工的效果。
同时，可分别通过第一Z向模块接口121和第二Z向模块接口122上装配工件，通过第一X向模块接口111和第二X向模块接口112上装配刀具主轴后沿第一X向导轨101和第二X向导轨102移动，分别移动至第一Z向模块接口121和第二Z向模块接口122的位置时，分别通过第一X向模块接口111和第二X向模块接口112上的刀具主轴进行同一工件主轴上的相通工件上不同工序的加工。
此模块化的加工中心，主要提供了一种平衡用户多功能性需求和生产厂家模块化、通用化生产目的的加工中心设计，通过工位上功能模块的更换进行多功能加工中心的组合生产，满足了用户对多功能性的需求，也达到了生产厂家批量性、通用性、模块化的生产目的，并提供一种可应用于带方向性材料的加工设备。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种模块化的加工中心，其特征在于，包括机床床身，所述机床床身上设有可同向移动的第一X向模块接口和第二X向模块接口，以及间隔设置的第一Z向模块接口和第二Z向模块接口，所述第一Z向模块接口和所述第二Z向模块接口彼此平行设置，所述第一X向模块接口、第二X向模块接口、第一Z向模块接口和第二Z向模块接口用于替换装配工件主轴模块和刀具主轴模块；
所述模块化的加工中心处于第一工作状态时，所述第一X向模块接口和第二X向模块接口上装配工件主轴模块，所述第一Z向模块接口和所述第二Z向模块接口上装配刀具主轴模块；
所述模块化的加工中心处于第二工作状态时，所述第一X向模块接口和第二X向模块接口上装配刀具主轴模块，所述第一Z向模块接口和所述第二Z向模块接口上装配工件主轴模块。
2.根据权利要求1所述的模块化的加工中心，其特征在于：所述机床床身上铺设有沿X向设置的第一X向导轨、第二X向导轨和沿Z向设置的第一Z向导轨和第二Z向导轨，所述第一Z向导轨和所述第二Z向导轨彼此平行，且所述第一Z向导轨和所述第二Z向导轨均垂直于所述第一X向导轨和第二X向导轨。
3.根据权利要求2所述的模块化的加工中心，其特征在于：所述第一X向模块接口可移动地安装于所述第一X向导轨上，所述第二X向模块接口可移动地安装于所述第二X向导轨上，所述第一Z向模块接口可移动地安装于所述第一Z向导轨上，所述第二Z向模块接口可移动地安装于所述第二Z向导轨上。
4.根据权利要求3所述的模块化的加工中心，其特征在于：所述第一X向导轨和所述第二X向导轨同直线设置。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的模块化的加工中心，其特征在于：所述第一X向模块接口和所述第二X向模块接口与所述第一Z向模块接口和所述第二Z向模块接口相向安装。
6.根据权利要求5所述的模块化的加工中心，其特征在于：所述第一X向模块接口具有垂直于X向的第一回转轴B1轴，所述第二X向模块接口具有垂直于X向的第二回转轴B2，以使得所述第一X向模块接口和所述第二X向模块接口沿垂直于X向的轴向旋转。
7.根据权利要求6所述的模块化的加工中心，其特征在于：所述模块化的加工中心处于第一工作状态时，所述第一X向模块接口上的工件主轴模块具有第三回转轴C1轴，所述第二X向模块接口上的工件主轴模块具有第四回转轴C2轴。
8.根据权利要求6所述的模块化的加工中心，其特征在于：所述模块化的加工中心处于第二工作状态时，所述第一Z向模块接口上的工件主轴模块具有第三回转轴C1轴，所述第二Z向模块接口上的工件主轴模块具有第四回转轴C2轴。
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