CN114160821A - 多主轴数控机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多主轴数控机床，包括机座，机座上设有Y向移动装置，Y向移动装置上设有X向移动装置，X向移动装置上设有工作台，工作台后方设有立柱，立柱安装在机座上，立柱滑动安装有至少两并排设置的主轴箱，每一主轴箱对应设有刀库，每一主轴箱包括第一安装座和连接于第一安装座的主轴安装部，主轴安装部形成有用于安装主轴的安装孔，每一安装孔的中心朝向远离另一安装孔的方向偏离第一安装座的中心面。本发明提出的多主轴数控机床，缩短了立柱的宽度，减小了立柱的重量，节省了成本。

Description

多主轴数控机床

技术领域

本发明涉及数控加工设备领域，具体涉及一种多主轴数控机床。

背景技术

目前立式多主轴数控机床一般由机座、立柱和至少两主轴箱组成，每一主轴箱对应设置一刀库，主轴箱通过安装座安装在立柱的前方，主轴箱安装座的间距决定了立柱的宽度。

现有的主轴箱在装配刀库时，为了使相邻刀库不发生干涉，需要增大相邻主轴的间距，因而相邻主轴箱的安装座的间距也增大，导致立柱的宽度增大，使立柱的重量增加，从而整个机床的重心被抬高，而为了提高机床加工时的稳定性，需要将底座设计得很重，导致整个机床的重量大幅增加，成本大幅增加。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种多主轴数控机床，旨在解决现有多主轴机床重量大、成本高等技术问题。

为实现上述目的，本发明提出的多主轴数控机床，包括机座，所述机座上设有Y向移动装置，所述Y向移动装置上设有X向移动装置，所述X向移动装置上设有工作台，所述工作台后方设有立柱，所述立柱安装在机座上，所述立柱滑动安装有至少两并排设置的主轴箱，每一所述主轴箱对应设有刀库，每一所述主轴箱包括第一安装座和连接于所述第一安装座的主轴安装部，所述主轴安装部形成有用于安装主轴的安装孔，每一所述安装孔的中心朝向远离另一安装孔的方向偏离所述第一安装座的中心面。

优选地，所述主轴安装部位于所述第一安装座的下方，所述安装孔的中心到所述第一安装座的安装面的距离为160mm-340mm。

优选地，所述立柱包括相连接的柱体及连接部，所述柱体朝向所述主轴箱的一侧凸设有第二安装座，所述第二安装座与所述第一安装座滑动连接，所述连接部朝向所述机座斜向延伸，并与所述机座连接。

优选地，所述第二安装座凸出于所述柱体100mm-500mm。

优选地，所述第二安装座形成有两并排设置的容置空间，每一所述容置空间内安装有一第一电机，每一所述第一电机的输出端连接有沿Z轴方向设置的第一丝杆，所述第一丝杆螺纹连接有第一连接板，所述第一连接板固定于所述第一安装座；

每一所述第一丝杆的两侧设有第一滑轨，所述第一滑轨安装于所述第二安装座并容置于所述容置空间，所述第一安装座朝向所述第二安装座的一侧安装有至少两第一滑块，所述第一滑块滑动连接于所述第一滑轨。

优选地，所述刀库包括固定座和刀盘，所述刀盘转动连接于所述固定座，所述第二安装座的两侧面安装有刀库支架，每一所述刀库支架一端与所述第二安装座固定，另一端凸出于所述第二安装座并与所述固定座连接。

优选地，所述刀盘上设有受压件，所述主轴箱安装有引导板，所述引导板随主轴箱的下移挤压所述受压件，使所述刀盘绕所述固定座转动并偏离所述主轴箱，所述刀库支架与所述刀盘弹性连接，所述引导板随主轴箱的上移脱离所述受压件，所述刀盘受刀库支架的回弹力绕所述固定座转动并靠近所述主轴箱。

优选地，所述刀库支架设有拉簧支架，所述拉簧支架连接有拉簧，所述拉簧与所述刀盘连接。

优选地，所述Y向移动装置包括安装在机座上的第二电机，所述第二电机输出端连接有沿Y轴方向设置的第二丝杆，所述第二丝杆螺纹连接有第二连接板，所述第二连接板与所述X向移动装置固定连接；

所述第二丝杆的两侧设有第二滑轨，所述第二滑轨安装在所述机座上，所述X向移动装置固定安装有至少两第二滑块，所述第二滑块滑动连接于所述第二滑轨。

优选地，所述X向移动装置包括鞍座，所述鞍座的下端与所述第二连接板固定连接，所述鞍座的上端安装有第三电机，所述第三电机的输出端连接有沿X轴方向设置的第三丝杆，所述第三丝杆螺纹连接有第三连接板，所述第三连接板与所述工作台固定连接；

所述第三丝杆的两侧设有第三滑轨，所述第三滑轨安装在所述鞍座上，所述工作台固定安装有至少两第三滑块，所述第三滑块滑动连接于所述第三滑轨。

本发明提出的多主轴数控机床，立柱滑动安装有至少两并排设置的主轴箱，每一主轴箱安装孔的中心朝向远离另一安装孔的方向偏离第一安装座的中心面，使相邻主轴间距增大的同时保持相邻主轴箱第一安装座的间距不变，即在保证了相邻刀库不发生干涉的情况下缩短了相邻第一安装座的间距，也就缩短了立柱的宽度，减小了立柱的重量，相应的机座的重量不需要太重，从而节省了成本。

附图说明

图1为本发明多主轴数控机床一实施例的结构示意图；

图2为图1中主轴箱的结构示意图；

图3为图2中主轴箱的俯视图；

图4为图1中立柱的结构示意图；

图5为本发明多主轴数控机床一实施例中立柱和主轴箱的结构示意图；

图6为本发明多主轴数控机床一实施例中立柱、主轴箱和刀库的结构示意图；

图7为本发明多主轴数控机床一实施例中机座、Y向移动装置、X向移动装置和工作台的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例和参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参照图1至图7，本发明提出一种多主轴数控机床，该多主轴数控机床包括机座1，机座1上设有Y向移动装置2，Y向移动装置2上设有X向移动装置3，X向移动装置3上设有工作台4，工作台4后方设有立柱5，立柱5安装在机座1上，立柱5滑动安装有至少两并排设置的主轴箱6，每一主轴箱6对应设有刀库7，每一主轴箱6包括第一安装座61和连接于第一安装座61的主轴安装部62，主轴安装部62形成有用于安装主轴8的安装孔621，每一安装孔621的中心622朝向远离另一安装孔621的方向偏离第一安装座61的中心面611。

本实施例中，主轴箱6设计成偏心短悬伸结构，主轴箱6包括第一安装座61和连接于第一安装座61的主轴安装部62，主轴安装部62形成有用于安装主轴8的安装孔621，每一安装孔621的中心622朝向远离另一安装孔的方向偏离第一安装座61的中心面611，使相邻主轴8间距增大的同时保持相邻的第一安装座61的间距不变，即保证了相邻刀库7不发生干涉的情况下缩短了相邻第一安装座61的间距，也就缩短了立柱5的宽度，减小了立柱5的重量，节省了成本。

进一步地，第一安装座61和主轴安装部62通过加强筋相连，加强筋的设计使得主轴箱6在保持较好的刚性的同时又减轻了本身的重量，相比传统的主轴箱6，本实施例的主轴箱6体积更小，重量更轻，将这种主轴箱6应用于多主轴数控机床，大大减小了机床的重量，节省了成本。

参照图1、图2和图3，本发明实施例所提出的主轴安装部62位于第一安装座61的下方，安装孔621的中心622到第一安装座61的安装面的距离为160mm-340mm。

主轴箱6的悬伸长度对机床的稳定性影响较大，由于Y向移动装置2到主轴箱6的行程较大，主轴箱6的悬伸长度通常被设计的较长，传统的主轴箱6的主轴8与第一安装座61的距离一般在450mm以上，这种结构的主轴箱6悬伸长，在主轴8高速运转时，立柱5的安装面会受到较大的力矩，稳定性差。此外，主轴箱6悬伸长，体积增大了，重量也增大，从而增加了成本。而本实施例主轴箱6的主轴8与第一安装座61的距离设置在160mm-340mm之间，距离大幅缩短，这种主轴箱悬伸短，在主轴高速运转时，立柱5的安装面受到的力矩大大减小，进一步提高了稳定性。主轴箱6悬伸短，还减小了主轴箱6体积，从而减小了重量，降低了成本。

参照图1和图4，本发明实施例所提出的立柱5包括相连接的柱体51及连接部53，柱体51朝向主轴箱6的一侧凸设有第二安装座52，第二安装座52与第一安装座61滑动连接，连接部53朝向机座斜向延伸，并与机座1连接。

立柱5主要用于安装主轴箱6，使主轴箱6能够在立柱5上下运动，而主轴8工作运转时，立柱5的第二安装座52会受到力矩和震动，而立柱5的安装面离主轴8中心越远，在第二安装座52产生的震动也就越大。本实施例的立柱5包括相连接的柱体51及连接部53，柱体51的上部朝安装主轴箱6方向凸设有第二安装座52，第二安装座52用于安装主轴箱6，第二安装座52可以安装电机、丝杆和滑轨，以驱动主轴箱6上下运动。连接部53朝向机座1斜向延伸，并与机座1连接。每一连接部53可以通过螺栓连接立柱5和机座1。由于第二安装座52凸出于柱体51，缩短了第二安装座52的安装面到主轴8中心的距离，在主轴8高速工作时，减小了安装面受到的力矩和震动，提高了机床整体的稳定性。

参照图1和图4，本发明实施例所提出的第二安装座52凸出于柱体100mm-500mm。

在主轴8工作运转时，第二安装座52会受到震动。本实施例的第二安装座52一般凸出柱体100mm-500mm，根据安装的主轴箱的尺寸，选择合适的凸出长度，由于第二安装座52凸出于柱体51，缩短了第二安装座52的安装面到主轴8中心的距离，在主轴8高速工作时，减小了安装面受到的力矩和震动，提高了机床整体的稳定性。

参照图5，本发明实施例所提出的第二安装座52形成有两并排设置的容置空间，每一容置空间内安装有一第一电机10，每一第一电机10的输出端连接有沿Z轴方向设置的第一丝杆11，第一丝杆11螺纹连接有第一连接板12，第一连接板12固定于第一安装座61；

每一第一丝杆11的两侧设有第一滑轨14，第一滑轨14安装于第二安装座52并容置于容置空间，第一安装座61朝向第二安装座52的一侧安装有至少两第一滑块13，第一滑块13滑动连接于第一滑轨14。

本实施例中，立柱5与主轴箱6的传动方式为电机丝杆传动，连接方式通过滑块滑轨连接。具体地，立柱5安装有第一电机10，其输出端连接有沿Z轴方向设置的第一丝杆11，第一丝杆11螺纹连接有第一连接板12，第一连接板12固定在主轴箱6的第一安装座61上，第一安装座61固定有沿Z方向设置的第一滑块13，第二安装座52固定有至少两第一滑轨14，两第一滑轨14设于第一丝杆11的两侧。第一电机10驱动第一丝杆11带动主轴箱6沿Z轴方向移动，传动精度高，稳定性好。

参照图1和图6，本发明实施例所提出的刀库7包括固定座71和刀盘72，刀盘72转动连接于固定座71，第二安装座52的两侧面安装有刀库支架9，每一刀库支架9一端与第二安装座52固定，另一端凸出于第二安装座52并与固定座71连接。

本实施例的刀库7主要用于主轴8的换刀，刀库7包括固定座71和刀盘72，刀盘72可绕固定座71转动，方便主轴的换刀。

本实施例的刀库支架9主要用于连接刀库7与立柱5，刀库7安装在立柱5的侧面。具体地，第二安装座52的两侧面安装有刀库支架9，每一刀库支架9一端与第二安装座52固定，另一端凸出于第二安装座52并与固定座71连接。刀库7侧向安装，刀库7悬伸更小，减小了第二安装座52受到的力矩，提高了机床的稳定性。

参照图6，本发明实施例所提出的刀盘72上设有受压件721，主轴箱6安装有引导板63，引导板63随主轴箱6的下移挤压受压件721，使刀盘72绕固定座71转动并偏离主轴箱6。刀库支架9与刀盘72弹性连接，引导板63随主轴箱6的上移脱离受压件721，刀盘72受刀库支架9的回弹力绕固定座71转动并靠近主轴箱6。

本实施例中，通过刀盘72的转动实现主轴8的换刀，过程简单，换刀效率高。具体地，工作状态下，主轴箱6下移，引导板63随着主轴箱6的下移挤压刀盘72，使刀盘72绕固定座71转动至与主轴箱6平行，此时刀盘72偏离主轴8，主轴8对工件进行加工；换刀状态下，主轴箱6上移，引导板63不再挤压受压件721，由于刀盘72与刀库支架9弹性连接，刀盘72受刀库支架9的回弹力朝靠近主轴8方向转动，此时刀盘72的换刀口正对着主轴8，拆下刀具，转动刀盘72，选择需要的刀具更换，换刀过程简单，效率高。

参照图1，本发明实施例所提出的刀库支架9设有拉簧支架91，拉簧支架91连接有拉簧，拉簧远离拉簧支架91的一端与刀盘72连接。

本实施例中，拉簧主要给刀盘72提供一个拉力，在主轴箱6上移时，刀盘72沿引导板63复位，实现换刀。拉簧可取代机械复位结构，结构简单，便于生产和加工。

参照图1和图7，本发明实施例所提出的Y向移动装置2包括安装在机座1上的第二电机21，第二电机21输出端连接有沿Y轴方向设置的第二丝杆22，第二丝杆22螺纹连接有第二连接板23，第二连接板23与X向移动装置3固定连接；

第二丝杆22的两侧设有第二滑轨25，第二滑轨25安装在机座1上，X向移动装置3固定安装有至少两第二滑块24，第二滑块24滑动连接于第二滑轨25。

本实施例中，Y向移动装置2与机座1的传动方式为电机丝杆传动，连接方式通过滑块滑轨连接。具体地，Y向移动装置2包括安装在机座1上的第二电机21，其输出端连接有沿Y轴方向设置的第二丝杆22，第二丝杆22螺纹连接有第二连接板23，第二连接板23与X向移动装置3固定连接，X向移动装置3下端固定有沿Y轴方向设置的第二滑块24，机座1上固定有至少两第二滑轨25，第二滑轨25设于第二丝杆22的两侧，第二电机21驱动第二丝杆22带动X向移动装置3沿Y轴方向移动，传动精度高，稳定性好。

参照图7，本发明实施例所提出的X向移动装置3包括鞍座31，鞍座31的下端与第二连接板23固定连接，鞍座31的上端安装有第三电机32，第三电机32的输出端连接有沿X轴方向设置的第三丝杆33，第三丝杆33螺纹连接有第三连接板34，第三连接板34与工作台4固定连接；

第三丝杆33的两侧设有第三滑轨36，第三滑轨36安装在鞍座31上，工作台4固定安装有至少两第三滑块35，第三滑块35滑动连接于第三滑轨36。

本实施例中，X向移动装置3和工作台4的传动方式为电机丝杆传动，连接方式通过滑块滑轨连接。具体地，X向移动装置3包括鞍座31，鞍座31的下端与第二连接板23固定，鞍座31的上端安装有第三电机32，其输出端连接有沿X方向设置的第三丝杆33，第三丝杆33螺纹连接有第三连接板34，第三连接板34与工作台4固定连接，工作台4下端固定有沿X方向设置的第三滑块35，鞍座31上固定有至少两第三滑轨36，第三滑轨36设于第三丝杆33的两侧，第三电机32驱动第三丝杆33带动工作台4沿X轴方向移动，传动精度高，稳定性好。

需要说明的是，本申请文件里描述的X轴、Y轴、Z轴、X向、及Y向对应于附图中所呈现的坐标系的方向。

以上所述的仅为本发明的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本发明保护的范围，凡是在与本发明一个整体的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明保护的范围内。

Claims (10)

1.一种多主轴数控机床，其特征在于，包括机座，所述机座上设有Y向移动装置，所述Y向移动装置上设有X向移动装置，所述X向移动装置上设有工作台，所述工作台后方设有立柱，所述立柱安装在机座上，所述立柱滑动安装有至少两并排设置的主轴箱，每一所述主轴箱对应设有刀库，每一所述主轴箱包括第一安装座和连接于所述第一安装座的主轴安装部，所述主轴安装部形成有用于安装主轴的安装孔，每一所述安装孔的中心朝向远离另一安装孔的方向偏离所述第一安装座的中心面。

2.根据权利要求1所述的多主轴数控机床，其特征在于，所述主轴安装部位于所述第一安装座的下方，所述安装孔的中心到所述第一安装座的安装面的距离为160mm-340mm。

3.根据权利要求2所述的多主轴数控机床，其特征在于，所述立柱包括相连接的柱体及连接部，所述柱体朝向所述主轴箱的一侧凸设有第二安装座，所述第二安装座与所述第一安装座滑动连接，所述连接部朝向所述机座斜向延伸，并与所述机座连接。

4.根据权利要求3所述的多主轴数控机床，其特征在于，所述第二安装座凸出于所述柱体100mm-500mm。

5.根据权利要求3所述的多主轴数控机床，其特征在于，所述第二安装座形成有两并排设置的容置空间，每一所述容置空间内安装有一第一电机，每一所述第一电机的输出端连接有沿Z轴方向设置的第一丝杆，所述第一丝杆螺纹连接有第一连接板，所述第一连接板固定于所述第一安装座；

每一所述第一丝杆的两侧设有第一滑轨，所述第一滑轨安装于所述第二安装座并容置于所述容置空间，所述第一安装座朝向所述第二安装座的一侧安装有至少两第一滑块，所述第一滑块滑动连接于所述第一滑轨。

6.根据权利要求3所述的多主轴数控机床，其特征在于，所述刀库包括固定座和刀盘，所述刀盘转动连接于所述固定座，所述第二安装座的两侧面安装有刀库支架，每一所述刀库支架一端与所述第二安装座固定，另一端凸出于所述第二安装座并与所述固定座连接。

7.根据权利要求6所述的多主轴数控机床，其特征在于，所述刀盘上设有受压件，所述主轴箱安装有引导板，所述引导板随主轴箱的下移挤压所述受压件，使所述刀盘绕所述固定座转动并偏离所述主轴箱；所述刀库支架与所述刀盘弹性连接，所述引导板随主轴箱的上移脱离所述受压件，所述刀盘受刀库支架的回弹力绕所述固定座转动并靠近所述主轴箱。

8.根据权利要求7所述的多主轴数控机床，其特征在于，所述刀库支架设有拉簧支架，所述拉簧支架连接有拉簧，所述拉簧与所述刀盘连接。

9.根据权利要求1所述的多主轴数控机床，其特征在于，所述Y向移动装置包括安装在机座上的第二电机，所述第二电机输出端连接有沿Y轴方向设置的第二丝杆，所述第二丝杆螺纹连接有第二连接板，所述第二连接板与所述X向移动装置固定连接；

所述第二丝杆的两侧设有第二滑轨，所述第二滑轨安装在所述机座上，所述X向移动装置固定安装有至少两第二滑块，所述第二滑块滑动连接于所述第二滑轨。

10.根据权利要求9所述的多主轴数控机床，其特征在于，所述X向移动装置包括鞍座，所述鞍座的下端与所述第二连接板固定连接，所述鞍座的上端安装有第三电机，所述第三电机的输出端连接有沿X轴方向设置的第三丝杆，所述第三丝杆螺纹连接有第三连接板，所述第三连接板与所述工作台固定连接；

所述第三丝杆的两侧设有第三滑轨，所述第三滑轨安装在所述鞍座上，所述工作台固定安装有至少两第三滑块，所述第三滑块滑动连接于所述第三滑轨。

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