CN114669785A - 双主轴多工位轮廓铣边机 - Google Patents

双主轴多工位轮廓铣边机 Download PDF

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吕冠清
刘绪成
周晨阳
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Abstract

本发明公开了双主轴多工位轮廓铣边机，包括加工操作台，所述加工操作台顶面的一侧固定安装有双主轴调节机构，所述双主轴调节机构包括支撑座，所述支撑座的顶部固定安装有X轴安装架，所述X轴安装架的一侧固定连接有水平座板，所述水平座板上设置有两个平行设置的铣削单元，所述X轴安装架的端部固定安装有用于驱动水平座板运动的X轴驱动单元；本发明通过设置双主轴，同时带动两个高速铣头对工件进行动作，配合带有多个工位的夹持抵推单元实现对多个待加工部件的同时限位固定，与钻铣床相比铣削效率高，设备成本更低。

Description

双主轴多工位轮廓铣边机
技术领域
本发明涉及机械工件加工技术领域，具体是双主轴多工位轮廓铣边机。
背景技术
在齿轮等机械工件的加工过程中，常常需要利用机加工设备对齿轮件进行轮廓铣边操作。在进行一些简单的轮廓铣边操作时，使用较大型的钻铣床，设备成本较高，且加工效率较低，使得生产经济效益差，而传统的简易式的铣边设备往往只有一个工件加工工位，同时通过驱动一个铣头运动，对该工件进行铣边，只能一次完成一个工件的加工，加工效率同样较低，不能适应规模化生产需要。
发明内容
本发明的目的在于提供双主轴多工位轮廓铣边机，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
双主轴多工位轮廓铣边机，包括加工操作台，所述加工操作台的边沿固定连接有侧边罩板，所述侧边罩板顶部设置有数控系统控制面板，所述侧边罩板为半包围式结构，且朝向侧边罩板朝向数控系统控制面板的一侧设置为敞口状，形成用于进行加工操作的操作口；
所述加工操作台顶面的一侧固定安装有双主轴调节机构，所述双主轴调节机构包括支撑座，所述支撑座的顶部固定安装有X轴安装架，所述X轴安装架的一侧固定连接有水平座板，所述X轴安装架的一端固定安装有X轴驱动单元，所述X轴驱动单元包括X轴电机，所述X轴电机的输出端固定连接有X轴调节丝杆，所述水平座板的一侧固定安装有水平导轨，所述水平导轨的中部滑动连接两个平行设置的铣削单元，所述铣削单元包括Z轴安装架，两个所述Z轴安装架的一侧均开设有水平螺旋槽，两个所述水平螺旋槽的螺旋方向相反，且两个所述水平螺旋槽均与X轴调节丝杆啮合连接；
所述Z轴安装架的一侧滑动连接有挂接架，所述挂接架朝向Z轴安装架的一侧开设有竖向螺旋槽，所述Z轴安装架的顶部固定安装有导向架，所述导向架的顶部固定安装有Z轴驱动单元，所述Z轴驱动单元包括Z轴电机，所述Z轴电机的输出端固定连接有Z轴调节丝杆，所述Z轴调节丝杆的中部通过竖向螺旋槽与挂接架的一侧啮合连接，所述挂接架的另一侧固定安装有铣头安装架，所述铣头安装架的内壁固定安装有用于进行铣削操作的高速铣头；
所述加工操作台顶面的中心设置有多工位夹持机构，所述多工位夹持机构包括若干个夹具板，若干个所述夹具板的顶部均固定安装有夹持抵推单元，所述夹持抵推单元包括两个对称设置气缸座，两个所述气缸座的顶部均固定安装有锁紧气缸，其中一个所述锁紧气缸的输出端固定连接有按压锁紧块，另一个所述锁紧气缸的输出端固定连接有浮动锁紧块，所述按压锁紧块与浮动锁紧块均设置为条形板，两个条形板的中部分别朝向两个锁紧气缸所在方向突出设置，所述浮动锁紧块的两端均固定连接有齿槽精定位销，两个所述齿槽精定位销的端部均设置为楔形，两个所述齿槽精定位销的中部均设置有与夹具板固定连接的定位销座，两个所述齿槽精定位销分别与两个定位销座的中部滑动连接；
两个所述锁紧气缸之间滑动连接有两个对称设置的齿槽粗定位块，两个所述齿槽粗定位块相靠近的一侧均固定连接有楔形凸起，所述按压锁紧块与浮动锁紧块以及两个齿槽粗定位块之间留有用于放置待加工部件的加工区，所述加工区的中部固定安装有两个工件承托台，所述工件承托台的顶部设置有用于对待加工部件进行限位的限位柱；
所述多工位夹持机构的下方设置有Y轴安装架，所述夹具板的底部与Y轴安装架的顶部固定连接，所述Y轴安装架的底部开设有纵向螺旋槽，所述Y轴安装架的一端部的安装有Y轴驱动单元，所述Y轴驱动单元包括Y轴电机，所述Y轴电机的输送端固定连接有Y轴调节丝杆，所述Y轴调节丝杆的中部与纵向螺旋槽啮合连接。
所述加工操作台的下方固定安装有电控箱，所述电控箱的一侧固定安装有通风扇，所述通风扇的下方固定安装有网孔散热板。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置双主轴，同时带动两个高速铣头对工件进行动作，配合带有多个工位的夹持抵推单元实现对多个待加工部件的同时限位固定，与现有的钻铣床相比铣削效率高，设备成本更低；
本发明通过X轴驱动单元带动两个铣削单元同步运动，带动两个高速铣头进行同步的水平运动，由Z轴驱动单元驱动挂接架升降运动，进而带动高速铣头的升降运动，同时由Y轴驱动单元驱动夹具板沿Y轴方向移动，以实现铣头的多自由度调控，进而调整其与工件的接触位置，通过X轴电机，驱动水平座板整体移动，进而在多个工位上进行铣削操作，提高铣削加工操作的效率；
本发明的夹持抵推单元，利用两个锁紧气缸推动按压锁紧块和浮动锁紧块相向移动，实现对待加工部件的推压限位，避免其水平移动；通过齿槽精定位销端部的楔形结构对待加工部件上的齿槽进行卡合限位，防止待加工部件在加工过程中转动移位；通过齿槽粗定位块上的楔形凸起的垂直于齿槽精定位销的方向对待加工的部件上的齿槽进行卡接定位，避免工件在铣削过程中被高速铣头带动发生转动，大大提高了工件在加工过程中的稳定性。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的侧视图；
图3为本发明夹具板的俯视图；
图4为本发明夹具板的侧视图；
图5为本发明夹具板的截面图。
图中：1、加工操作台；2、侧边罩板；3、支撑座；4、X轴安装架；5、水平座板；6、水平导轨；7、X轴电机；8、Z轴安装架；10、Z轴电机；11、挂接架；12、铣头安装架；13、高速铣头；14、数控系统控制面板；15、Y轴安装架；16、夹具板；17、Y轴电机；18、气缸座；19、锁紧气缸；20、按压锁紧块；21、浮动锁紧块；22、齿槽精定位销；23、定位销座；24、齿槽粗定位块；25、楔形凸起；26、工件承托台；27、限位柱；28、电控箱；29、通风扇；30、待加工部件。
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做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。
请参阅图1-图5，本发明实施例中，双主轴多工位轮廓铣边机，包括加工操作台1，加工操作台1的边沿固定连接有侧边罩板2，侧边罩板2顶部设置有数控系统控制面板14，数控系统控制面板14转动安装与面板安装架内部，面板安装架的一侧还转动安装有用于调节数控系统面板朝向的调节手轮，面板安装架固定安装于侧边罩板2上，通过数控系统控制面板14控制装置整体的运行，通过调节面板朝向，以方便操作人员的操作。
侧边罩板2为半包围式结构，且朝向侧边罩板2朝向数控系统控制面板14的一侧设置为敞口状，形成用于进行加工操作的操作口，通过设置半包围式的侧边罩板2，对铣削加工时飞散的碎屑或水流进行阻挡，避免周边环境受到污染，同时侧边罩板2也可在装置工作运行时对其进行防护，保证整体铣削加工环境的稳定；
加工操作台1顶面的一侧固定安装有双主轴调节机构，双主轴调节机构包括支撑座3，支撑座3的顶部固定安装有X轴安装架4，X轴安装架4的一侧固定连接有水平座板5，X轴安装架4的一端固定安装有X轴驱动单元，X轴驱动单元包括X轴电机7，X轴电机7的输出端固定连接有X轴调节丝杆，水平座板5的一侧固定安装有水平导轨6，水平导轨6的中部滑动连接两个平行设置的铣削单元，铣削单元包括Z轴安装架8，两个Z轴安装架8的一侧均开设有水平螺旋槽，两个水平螺旋槽的螺旋方向相反，且两个水平螺旋槽均与X轴调节丝杆啮合连接；
通过X轴电机7驱动X轴调节丝杆转动，带动两个铣削单元同步运动，实现对两个高速铣头13的同步驱动，进而在多个工位上进行铣削操作，提高铣削加工操作的效率；
Z轴安装架8的另一侧滑动连接有挂接架11，挂接架11朝向Z轴安装架8的一侧开设有竖向螺旋槽，Z轴安装架8的顶部固定安装有导向架，导向架的顶部设置有Z轴驱动单元，Z轴驱动单元包括Z轴电机10，Z轴电机10的输出端固定连接有Z轴调节丝杆，Z轴调节丝杆的中部通过竖向螺旋槽与挂接架11的一侧啮合连接，挂接架11的另一侧固定安装有铣头安装架12，铣头安装架12的内壁固定安装有用于进行铣削操作的高速铣头13，通过Z轴驱动单元驱动挂接架11升降运动，进而带动高速铣头13升降运动，实现对待加工部件30的铣削与避让操作；
请参阅图3-图5，加工操作台1顶面的中心设置有多工位夹持机构，多工位夹持机构包括若干个夹具板16，若干个夹具板16的顶部均固定安装有夹持抵推单元，通过夹持抵推单元实现对待加工部件30的限位固定，以保证其在铣削过程中的稳定性，在具体实施时，也可通过设置多个铣削单元，配合多个夹具板16，以此实现对多个待加工部件30的同时加工，以提高加工效率；
夹持抵推单元包括两个对称设置气缸座18，两个气缸座18的顶部均固定安装有锁紧气缸19，其中一个锁紧气缸19的输出端固定连接有按压锁紧块20，另一个锁紧气缸19的输出端固定连接有浮动锁紧块21，通过两个锁紧气缸19推动按压锁紧块20和浮动锁紧块21相向移动，以此实现对待加工部件30的推压限位，避免其水平移动，提升其稳定性；
按压锁紧块20与浮动锁紧块21均设置为条形板，两个条形板的中部分别朝向两个锁紧气缸19所在方向突出设置，以此使得锁紧气缸19抵推压力能够向两侧集中，以在其与待加工的工件接触时提供更强的抵推压力，同时也使得在按压锁紧块20与浮动锁紧块21二者与待加工部件30发生抵紧接触时，其能够通过自身的形变实现一定的缓冲，减少锁定气缸的输出端与待加工的部件之间出现直接的刚性机械碰撞，避免工件损伤；
浮动锁紧块21的两端均固定连接有齿槽精定位销22，两个齿槽精定位销22的端部均设置为楔形，通过齿槽精定位销22端部的楔形结构对待加工部件30上的齿槽进行卡合限位，防止待加工部件30在加工过程中转动移位；
两个齿槽精定位销22的中部均设置有与夹具板16固定连接的定位销座23，两个齿槽精定位销22分别与两个定位销座23的中部滑动连接，通过设置定位销座23，对齿槽精定位销22的运动进行限位，避免齿槽精定位销22发生弯折偏移，保证其端部与待加工部件30的稳定对接；
两个锁紧气缸19之间滑动连接有两个对称设置的齿槽粗定位块24，两个齿槽粗定位块24相靠近的一侧均固定连接有楔形凸起25，通过齿槽粗定位块24上的楔形凸起25的垂直于齿槽精定位销22的方向对待加工的部件上的齿槽进行卡接定位，移位避免工件的铣削过程中，被高速铣头13带动发生转动
按压锁紧块20与浮动锁紧块21以及两个齿槽粗定位块24之间留有用于放置待加工部件30的加工区，加工区的中部固定安装有两个工件承托台26，工件承托台26的顶部设置有用于对待加工部件30进行限位的限位柱27，通过工件承托台26以及限位为对待加工部件30进行承托限位，方便进行上下料操作，同时进一步提升工件稳定性；
多工位夹持机构的下方设置有Y轴安装架15，夹具板16的底部与Y轴安装架15的顶部固定连接，Y轴安装架15的底部开设有纵向螺旋槽，Y轴安装架15的一端部的安装有Y轴驱动单元，Y轴驱动单元包括Y轴电机17，Y轴电机17的输送端固定连接有Y轴调节丝杆，Y轴调节丝杆的中部与纵向螺旋槽啮合连接。
请参阅图1和图2，加工操作台1的下方固定安装有电控箱28，电控箱28的一侧固定安装有通风扇29，通风扇29的下方固定安装有网孔散热板，电控箱28可用于安装装置运行所需的外接设备，同时利用通风扇29和网孔散热板对电控箱28内部进行通风散热，延长装置的工作寿命。
本发明在使用时，通过人工或外接上料设备，将待加工的部件放置于工件承托台26上，并使得齿槽粗定位块24上的楔形凸起25以及齿槽精定位销22的端部与工件上的齿槽对接卡合，此时限位柱27穿入该工件内腔。
在加工时，由X轴驱动单元带动两个铣削单元上的高速铣头13的水平运动，由Z轴驱动单元驱动挂接架11升降运动，进而带动高速铣头13的升降运动，同时由Y轴驱动单元驱动夹具板16沿Y轴方向移动，以实现对高速铣头13与工件接触位置的调整，完成对工件均匀的铣削操作。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.双主轴多工位轮廓铣边机，其特征在于，包括加工操作台(1)，所述加工操作台(1)顶面的一侧固定安装有双主轴调节机构，所述双主轴调节机构包括支撑座(3)，所述支撑座(3)的顶部固定安装有X轴安装架(4)，所述X轴安装架(4)的一侧固定连接有水平座板(5)，所述水平座板(5)的一侧固定安装有水平导轨(6)，所述水平导轨(6)的中部滑动连接两个平行设置的铣削单元，所述X轴安装架(4)的端部固定安装有用于驱动水平座板(5)运动的X轴驱动单元；
所述铣削单元包括Z轴安装架(8)，所述Z轴安装架(8)的一侧滑动连接有挂接架(11)，所述Z轴安装架(8)的顶部设置有用于驱动挂接架(11)运动的Z轴驱动单元，所述挂接架(11)上固定安装有铣头安装架(12)，所述铣头安装架(12)的内壁固定安装有用于进行铣削操作的高速铣头(13)；
所述加工操作台(1)顶面的中心设置有多工位夹持机构，所述多工位夹持机构包括夹具板(16)，所述夹具板(16)的中部固定安装有若干个用于承载待加工部件(30)的工件承托台(26)，所述夹具板(16)的下方设置有用于驱动夹具板(16)整体运动的Y轴驱动单元。
2.根据权利要求1所述的双主轴多工位轮廓铣边机，其特征在于，所述夹具板(16)的顶部均固定安装有夹持抵推单元，所述夹持抵推单元包括两个对称设置气缸座(18)，两个所述气缸座(18)的顶部均固定安装有锁紧气缸(19)，其中一个所述锁紧气缸(19)的输出端固定连接有按压锁紧块(20)，另一个所述锁紧气缸(19)的输出端固定连接有浮动锁紧块(21)。
3.根据权利要求2所述的双主轴多工位轮廓铣边机，其特征在于，所述按压锁紧块(20)与浮动锁紧块(21)均设置为条形板，两个条形板的中部分别朝向两个锁紧气缸(19)所在方向突出设置。
4.根据权利要求3所述的双主轴多工位轮廓铣边机，其特征在于，所述浮动锁紧块(21)的两端均固定连接有齿槽精定位销(22)，两个所述齿槽精定位销(22)的端部均设置为楔形。
5.根据权利要求4所述的双主轴多工位轮廓铣边机，其特征在于，两个所述齿槽精定位销(22)的中部均设置有与夹具板(16)固定连接的定位销座(23)，两个所述齿槽精定位销(22)分别与两个定位销座(23)的中部滑动连接。
6.根据权利要求5所述的双主轴多工位轮廓铣边机，其特征在于，两个所述锁紧气缸(19)之间滑动连接有两个对称设置的齿槽粗定位块(24)，两个所述齿槽粗定位块(24)相靠近的一侧均固定连接有楔形凸起(25)。
7.根据权利要求1所述的双主轴多工位轮廓铣边机，其特征在于，所述加工操作台(1)的下方固定安装有电控箱(28)，所述电控箱(28)的一侧固定安装有通风扇(29)，所述通风扇(29)的下方固定安装有网孔散热板。
8.根据权利要求1所述的双主轴多工位轮廓铣边机，其特征在于，所述加工操作台(1)的边沿固定连接有侧边罩板(2)，所述侧边罩板(2)顶部设置有数控系统控制面板(14)，所述侧边罩板(2)为半包围式结构，且朝向侧边罩板(2)朝向数控系统控制面板(14)的一侧设置为敞口状。
9.根据权利要求1所述的双主轴多工位轮廓铣边机，其特征在于，所述X轴驱动单元包括X轴电机(7)，所述X轴电机(7)的输出端固定连接有X轴调节丝杆，两个所述Z轴安装架(8)的另一侧均开设有水平螺旋槽，两个所述水平螺旋槽的螺旋方向相反，且两个所述水平螺旋槽均与X轴调节丝杆啮合连接；
所述夹具板(16)的底部与Y轴安装架(15)的顶部固定连接，所述Y轴安装架(15)的底部开设有纵向螺旋槽，所述Y轴驱动单元包括Y轴电机(17)，所述Y轴电机(17)的输送端固定连接有Y轴调节丝杆，所述Y轴调节丝杆的中部与纵向螺旋槽啮合连接；
所述挂接架(11)朝向Z轴安装架(8)的一侧开设有竖向螺旋槽，所述Z轴驱动单元包括Z轴电机(10)，所述Z轴电机(10)的输出端固定连接有Z轴调节丝杆，所述Z轴调节丝杆的中部通过竖向螺旋槽与挂接架(11)的一侧啮合连接。
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