CN114043316A - 一种多功能复合加工中心 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能复合加工中心，属于机械制造技术领域。它包括床头箱、横梁、左立柱、复合工作台、左基座滑板、左基座床身、刀架、右立柱、右基座床身、右基座滑板、走台、尾座和刀库，横梁、左立柱和右立柱组成了龙门架；左立柱的底部连接着左基座滑板，右立柱的底部连接着右基座滑板，龙门架通过左基座滑板和右基座滑板连接于左基座床身和右基座床身的上方；横梁的前方安装着垂直方向的刀架及其配套的电气控制系统，尾座安装于复合工作台的右侧上方位置，刀库安装于复合工作台的末端；右基座滑板的右侧安装连接着走台，走台位于右基座床身的上方。本发明能够在在同一空间范围内实现双柱立式车床、龙门铣床和卧式车床三种机床的加工功能。

Description

一种多功能复合加工中心

技术领域

本发明涉及一种多功能复合加工中心，属于机械制造技术领域。

背景技术

由于一些厂房空间有限，因场地限制无法满足多台设备的安装要求，但又需要对工件进行多种加工形式的操作处理，在这种情况下，单纯的安装立式车床、卧式车床或者龙门铣床无法完成工件全部工序的加工；或者在同一复杂零件需要在立式车床、卧式车床和龙门铣床上完成不同工序的加工情况下，如果中途重新装夹会对工件的定位精度造成较大影响，导致加工精度无法保证，需要较多时间来进行调整，致使加工效率降低。对于重型机床设备，现有的一台常规加工中心无法在同一空间范围内实现以上三种机床的加工功能。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种多功能复合加工中心，该中心适用于空间有限又需要对工件进行多种加工形式的厂房中，方便实用，能够在在同一空间范围内实现双柱立式车床、龙门铣床和卧式车床三种机床的加工功能，节省了占地空间，减少了不必要的大型零件在加工过程中的反复装夹，提高了加工精度，同时也提高了加工效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多功能复合加工中心，包括床头箱、横梁、左立柱、复合工作台、左基座滑板、左基座床身、刀架、右立柱、右基座床身、右基座滑板、走台、尾座和刀库。

横梁的两端底部分别安装连接着垂直方向的左立柱和右立柱，横梁、左立柱和右立柱组成了加工中心的龙门架；左立柱的底部固定连接着左基座滑板，右立柱的底部固定连接着右基座滑板，横梁、左立柱和右立柱所组成的龙门架通过左基座滑板和右基座滑板安装连接于水平横向的左基座床身和右基座床身的上方，左基座滑板与左基座床身之间和右基座滑板与右基座床身之间均设置安装有水平横向的闭式恒压式静压导轨副，由大惯量交流伺服电机驱动；横梁的前方安装连接着垂直方向的刀架及其配套的电气控制系统，刀架通过丝母座啮合连接于横梁中的丝杠装置上，复合工作台固定安装连接于左基座床身和右基座床身之间，龙门架、刀架和复合工作台组成了双柱立式车床结构；床头箱固定安装于复合工作台的左侧一端，位于左立柱和右立柱之间的中间位置处，床头箱包括花盘、主轴箱、电机和支座，主轴箱和电机均安装连接于支座的上方，电机的驱动端与主轴箱的输入端安装连接，花盘的中心处与主轴箱的输出端安装连接，花盘的旋转中心通过龙门架下方；尾座为分离结构体，尾座安装连接于复合工作台的右侧上方位置，床头箱、龙门架、左基座滑板、右基座滑板、左基座床身、右基座床身和尾座组成了卧式车床结构；刀库安装连接于复合工作台的右侧末端处，尾座的外侧；龙门架、刀架、左基座滑板、右基座滑板、左基座床身、右基座床身和复合工作台组成了龙门铣床结构；右基座滑板的右侧固定安装连接着走台，走台位于右基座床身的上方。

左基座床身和右基座床身的下方均安装连接有水平横向的运屑器及其配套的液压、电气控制系统；走台上安装连接有控制加工中心的按钮站；复合工作台包括回转工作台和固定工作台，圆形的回转工作台镶嵌安装连接于长方形的固定工作台的偏左侧中心位置处，包括工作台主体、工作台底座、主轴组件、主轴圆光栅反馈装置和双驱C轴箱，圆形的工作台主体与工作台底座上下安装连接，二者的中心处安装连接着垂直方向的主轴组件，双驱C轴箱安装连接于工作台底座的水平横向一侧，双驱C轴箱中的蜗轮蜗杆装置与主轴组件安装连接，主轴圆光栅反馈装置安装连接于工作台底座的水平纵向一侧；固定工作台为分段组成，中间通过螺栓相连接，固定工作台的台面上设置有水平纵向的T型槽结构，固定工作台的台面上设置有水平横向的定位槽；横梁、左基座床身和右基座床身上均安装连接有可伸缩的防护罩。

在使用过程中，通过操作走台上的按钮站来控制加工中心，首先由大惯量交流伺服电机驱动齿轮齿条结构来带动左基座滑板、右基座滑板及龙门架在闭式恒压式静压导轨副上移动，通过龙门架在水平横向上的移动来带动刀架对零件进行水平横向上的加工，刀架通过丝杠装置在横梁上做水平纵向上的移动，并实现刀架对零件在水平纵向上的加工；将圆盘、圆柱类零件固定于复合工作台的旋转工作台上，双驱C轴箱驱动主轴组件旋转，由主轴组件带动工作台主体及零件同时转动，主轴圆光栅反馈装置可作为刀架切入的指令，由刀架对零件进行车削加工，这样由横梁、左立柱、右立柱组成的龙门架、刀架和复合工作台中的回转工作台便构成了双柱立式车床的结构，可以实现双柱立式车床的加工功能；将大型零件固定于复合工作台的固定工作台上，由龙门架带动刀架对大型零件进行铣削加工，这样由龙门架、刀架、左基座滑板、右基座滑板、左基座床身、右基座床身和复合工作台的固定工作台便构成了龙门铣床的结构，可以实现龙门铣床的加工功能；将长轴类零件水平固定于床头箱的花盘和尾座之间，由电机输出的恒定转速，通过各级齿轮的传递实现主轴的回转运动，通过主轴箱内滑移齿轮组成不同的传递路线，其主轴可获得各级转速，再由主轴带动花盘及零件一同旋转，最后由刀架对零件进行车削加工，这样床头箱、龙门架、左基座滑板、右基座滑板、左基座床身、右基座床身和尾座便构成了卧式车床的结构，可以实现卧式车床的加工功能；刀库则用于放置各类加工零件所需的车刀、铣刀具，方便各类刀具的安装；这样在一台加工中心上实现了双柱立式车床、龙门铣床和卧式车床三种机床的功能，使得一些较为复杂的大型零件能够在一台复合加工中心上就可以单独完成加工。

运屑器能够将加工的铁屑集中收纳至铁屑箱中，降低了清理铁屑的工作量；固定工作台为分段组成，中间通过螺栓相连，具体长度可根据实际需要调整；在固定工作台上设置有水平横向的定位槽结构，用于尾座部件的定位安装；尾座为分离结构体，通过定位槽固定于复合工作台的台面上，安装方便，可根据加工的需要暂时吊装出工作区域；在固定工作台的台面上设置有水平纵向的T型槽结构，用于零件的固定夹紧；可伸缩的防护罩能够保证闭式恒压式静压导轨副及润滑油的清洁，可以防止异物进入，防止油液污染研伤导轨。

本发明的有益效果是：本发明设计合理、操作方便，安全实用，该加工中心一机多能，能够实现在同一空间范围内实现双柱立式车床、卧式车床和龙门铣床的加工功能，极大限度的节省场地空间，减少了不必要的大型零件在加工过程中的反复装夹，提高了加工精度，提高了加工效率；减少了复杂工件加工过程中的吊装、转运、装夹过程，提高了加工效率和加工精度；该加工中心可用于各种箱体类、机架类、轴类、圆筒类、梁类及模具等大型零件的平面、曲面和孔的数控加工。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的K向示意图。

图3是图2的C向示意图。

图4是图1的A处放大示意图。

图中标号：

1、床头箱， 101、花盘， 102、主轴箱， 103、电机， 104、支座， 2、横梁， 3、左立柱， 4、复合工作台， 401、回转工作台， 4011、工作台主体， 4012、工作台底座，4013、主轴组件， 4014、主轴圆光栅反馈装置， 4015、双驱C轴箱， 402、固定工作台，4021、定位槽， 5、左基座滑板， 6、左基座床身， 7、运屑器， 8、刀架， 9、右立柱，10、右基座床身， 11、右基座滑板， 12、走台， 13、尾座， 14、刀库。

具体实施方式

如图1—4所示，一种多功能复合加工中心，包括床头箱1、横梁2、左立柱3、复合工作台4、左基座滑板5、左基座床身6、刀架8、右立柱9、右基座床身10、右基座滑板11、走台12、尾座13和刀库14，横梁2的两端底部分别安装连接着垂直方向的左立柱3和右立柱9，横梁2、左立柱3和右立柱9组成了加工中心的龙门架；左立柱3的底部固定连接着左基座滑板5，右立柱9的底部固定连接着右基座滑板11，横梁2、左立柱3和右立柱9所组成的龙门架通过左基座滑板5和右基座滑板11安装连接于水平横向的左基座床身6和右基座床身10的上方，左基座滑板5与左基座床身6之间和右基座滑板11与右基座床身10之间均设置安装有水平横向的闭式恒压式静压导轨副，由大惯量交流伺服电机驱动；横梁2的前方安装连接着垂直方向的刀架8及其配套的电气控制系统，刀架8通过丝母座啮合连接于横梁2中的丝杠装置上，复合工作台4固定安装连接于左基座床身6和右基座床身10之间，龙门架、刀架8和复合工作台4组成了双柱立式车床结构；床头箱1固定安装于复合工作台4的左侧一端，位于左立柱3和右立柱9之间的中间位置处，床头箱1包括花盘101、主轴箱102、电机103和支座104，主轴箱102和电机103均安装连接于支座104的上方，电机103的驱动端与主轴箱102的输入端安装连接，花盘101的中心处与主轴箱102的输出端安装连接，花盘101的旋转中心通过龙门架下方；尾座13为分离结构体，尾座13安装连接于复合工作台4的右侧上方位置，床头箱1、龙门架、左基座滑板5、右基座滑板11、左基座床身6、右基座床身10和尾座13组成了卧式车床结构；刀库14安装连接于复合工作台4的右侧末端处，尾座13的外侧；龙门架、刀架8、左基座滑板5、右基座滑板11、左基座床身6、右基座床身10和复合工作台4组成了龙门铣床结构；右基座滑板11的右侧固定安装连接着走台12，走台12位于右基座床身10的上方。

左基座床身6和右基座床身10的下方均安装连接有水平横向的运屑器7及其配套的液压、电气控制系统；走台12上安装连接有控制加工中心的按钮站；复合工作台4包括回转工作台401和固定工作台402，圆形的回转工作台401镶嵌安装连接于长方形的固定工作台402的偏左侧中心位置处，包括工作台主体4011、工作台底座4012、主轴组件4013、主轴圆光栅反馈装置4014和双驱C轴箱4015，圆形的工作台主体4011与工作台底座4012上下安装连接，二者的中心处安装连接着垂直方向的主轴组件4013，双驱C轴箱4015安装连接于工作台底座4012的水平横向一侧，双驱C轴箱4015中的蜗轮蜗杆装置与主轴组件4013安装连接，主轴圆光栅反馈装置4014安装连接于工作台底座4012的水平纵向一侧；固定工作台402为分段组成，中间通过螺栓相连接，固定工作台402的台面上设置有水平纵向的T型槽结构，固定工作台402的台面上设置有水平横向的定位槽4021；横梁2、左基座床身6和右基座床身10上均安装连接有可伸缩的防护罩。

在使用过程中，通过操作走台12上的按钮站来控制加工中心，首先由大惯量交流伺服电机驱动齿轮齿条结构来带动左基座滑板5、右基座滑板11及龙门架在闭式恒压式静压导轨副上移动，通过龙门架在水平横向上的移动来带动刀架8对零件进行水平横向上的加工，刀架8通过丝杠装置在横梁2上做水平纵向上的移动，并实现刀架8对零件在水平纵向上的加工；将圆盘、圆柱类零件固定于复合工作台4的旋转工作台402上，双驱C轴箱4015驱动主轴组件4013旋转，由主轴组件4013带动工作台主体4011及零件同时转动，主轴圆光栅反馈装置4024可作为刀架8切入的指令，由刀架8对零件进行车削加工，这样由横梁2、左立柱3、右立柱9组成的龙门架、刀架8和复合工作台4中的回转工作台402便构成了双柱立式车床的结构，可以实现双柱立式车床的加工功能；将大型零件固定于复合工作台4的固定工作台401上，由龙门架带动刀架8对大型零件进行铣削加工，这样由龙门架、刀架8、左基座滑板5、右基座滑板11、左基座床身6、右基座床身10和复合工作台4的固定工作台401便构成了龙门铣床的结构，可以实现龙门铣床的加工功能；将长轴类零件水平固定于床头箱1的花盘101和尾座13之间，由电机103输出的恒定转速，通过各级齿轮的传递实现主轴的回转运动，通过主轴箱102内滑移齿轮组成不同的传递路线，其主轴可获得各级转速，再由主轴带动花盘101及零件一同旋转，最后由刀架8对零件进行车削加工，这样床头箱1、龙门架、左基座滑板5、右基座滑板11、左基座床身6、右基座床身10和尾座13便构成了卧式车床的结构，可以实现卧式车床的加工功能；刀库14则用于放置各类加工零件所需的车刀、铣刀具，方便各类刀具的安装；这样在一台加工中心上实现了双柱立式车床、龙门铣床和卧式车床三种机床的功能，使得一些较为复杂的大型零件能够在一台复合加工中心上就可以单独完成加工，节省了占地空间，减少了不必要的大型零件加工过程中的反复装夹过程，提高了加工精度，提高了加工效率。

运屑器7能够将加工的铁屑集中收纳至铁屑箱中，降低了清理铁屑的工作量；固定工作台402为分段组成，中间通过螺栓相连，具体长度可根据实际需要调整；在固定工作台402的台面上设置有水平横向的定位槽结构，用于尾座13部件的定位安装；尾座13为分离结构体，通过定位槽4021固定于复合工作台402的台面上，安装方便，可根据加工的需要暂时吊装出工作区域；在固定工作台402的台面上设置有水平纵向的T型槽结构，用于零件的固定夹紧；可伸缩的防护罩能够保证闭式恒压式静压导轨副及润滑油的清洁，可以防止异物进入，防止油液污染研伤导轨。

Claims (6)

1.一种多功能复合加工中心，包括床头箱（1）、横梁（2）、左立柱（3）、复合工作台（4）、左基座滑板（5）、左基座床身（6）、刀架（8）、右立柱（9）、右基座床身（10）、右基座滑板（11）、走台（12）、尾座（13）和刀库（14），其特征在于：横梁（2）的两端底部分别安装连接着垂直方向的左立柱（3）和右立柱（9），横梁（2）、左立柱（3）和右立柱（9）组成了加工中心的龙门架；左立柱（3）的底部固定连接着左基座滑板（5），右立柱（9）的底部固定连接着右基座滑板（11），横梁（2）、左立柱（3）和右立柱（9）所组成的龙门架通过左基座滑板（5）和右基座滑板（11）安装连接于水平横向的左基座床身（6）和右基座床身（10）的上方，左基座滑板（5）与左基座床身（6）之间和右基座滑板（11）与右基座床身（10）之间均设置安装有水平横向的闭式恒压式静压导轨副，由大惯量交流伺服电机驱动；横梁（2）的前方安装连接着垂直方向的刀架（8）及其配套的电气控制系统，刀架（8）通过丝母座啮合连接于横梁（2）中的丝杠装置上，复合工作台（4）固定安装连接于左基座床身（6）和右基座床身（10）之间，龙门架、刀架（8）和复合工作台（4）组成了双柱立式车床结构；床头箱（1）固定安装于复合工作台（4）的左侧一端，位于左立柱（3）和右立柱（9）之间的中间位置处，床头箱（1）包括花盘（101）、主轴箱（102）、电机（103）和支座（104），主轴箱（102）和电机（103）均安装连接于支座（104）的上方，电机（103）的驱动端与主轴箱（102）的输入端安装连接，花盘（101）的中心处与主轴箱（102）的输出端安装连接，花盘（101）的旋转中心通过龙门架下方；尾座（13）为分离结构体，尾座（13）安装连接于复合工作台（4）的右侧上方位置，床头箱（1）、龙门架、左基座滑板（5）、右基座滑板（11）、左基座床身（6）、右基座床身（10）和尾座（13）组成了卧式车床结构；刀库（14）安装连接于复合工作台（4）的右侧末端处，尾座（13）的外侧；龙门架、刀架（8）、左基座滑板（5）、右基座滑板（11）、左基座床身（6）、右基座床身（10）和复合工作台（4）组成了龙门铣床结构；右基座滑板（11）的右侧固定安装连接着走台（12），走台（12）位于右基座床身（10）的上方。

2.根据权利要求1所述的一种多功能复合加工中心，其特征在于：左基座床身（6）和右基座床身（10）的下方均安装连接有水平横向的运屑器（7）及其配套的液压、电气控制系统。

3.根据权利要求1所述的一种多功能复合加工中心，其特征在于：走台（12）上安装连接有控制加工中心的按钮站。

4.根据权利要求1所述的一种多功能复合加工中心，其特征在于：复合工作台（4）包括回转工作台（401）和固定工作台（402），圆形的回转工作台（401）镶嵌安装连接于长方形的固定工作台（402）的偏左侧中心位置处，包括工作台主体（4011）、工作台底座（4012）、主轴组件（4013）、主轴圆光栅反馈装置（4014）和双驱C轴箱（4015），圆形的工作台主体（4011）与工作台底座（4012）上下安装连接，二者的中心处安装连接着垂直方向的主轴组件（4013），双驱C轴箱（4015）安装连接于工作台底座（4012）的水平横向一侧，双驱C轴箱（4015）中的蜗轮蜗杆装置与主轴组件（4013）安装连接，主轴圆光栅反馈装置（4014）安装连接于工作台底座（4012）的水平纵向一侧。

5.根据权利要求4所述的一种多功能复合加工中心，其特征在于：固定工作台（402）为分段组成，中间通过螺栓相连接，固定工作台（402）的台面上设置有水平纵向的T型槽结构，固定工作台（402）的台面上设置有水平横向的定位槽（4021）。

6.根据权利要求1所述的一种多功能复合加工中心，其特征在于：横梁（2）、左基座床身（6）和右基座床身（10）上均安装连接有可伸缩的防护罩。

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