CN115351603A - 一种车铣复合式机床 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车铣复合式机床，涉及机械加工设备技术领域，其技术方案要点是：机床包括机架、床头箱、进给机构以及刀塔，床头箱固定于机架上，床头箱内转动设置有主轴，主轴的一端连接有卡盘，卡盘用于夹持工件，进给机构设置于机架上，进给机构用于驱动刀塔进给，刀塔上装夹有若干刀具，且刀塔能够驱动不同的刀具靠近工件。待加工工件夹持于卡盘上，进给机构驱动刀塔进给，刀塔驱动不同的刀具对工件进行加工，使得工件单次装夹即可完成全部工步的加工，确保工件的定位基准不便，能够有效减少机床和夹具，免去工序间的搬运和储存，提高工件的加工精度，缩短制造周期和节约作业面积，为使用者带来效益。

Description

一种车铣复合式机床
技术领域
本发明涉及机械加工设备技术领域，特别涉及一种车铣复合式机床。
背景技术
目前，常规加工车床对一些复杂工件加工比较费时，尤其是一些既需要加工端面又需要加工孔的工件，对于该类工件的通常加工方式为：先钻孔或先加工端面，之后再转移至另一专用车床上二次加工，在多次装夹的过程中，工件的定位基准难以保证一致，导致工件的加工误差积累，降低了工件的加工精度。
工件装夹的质量，也会受工人的装夹经验影响，导致成品质量并不统一，而且近几年受疫情影响，很多企业都出现招工难的问题，迫使企业更新、改进设备，提高设备的自动化程度，从而降低用工成本。即现有机床的加工精度低、加工耗时、稳定性差。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种车铣复合式机床，本发明所要解决的技术问题是：如何提升工件的加工精度。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种车铣复合式机床，所述机床包括机架、床头箱、进给机构以及刀塔，所述床头箱固定于所述所述机架上，所述床头箱内转动设置有主轴，所述主轴的一端连接有卡盘，所述卡盘用于夹持工件，所述进给机构设置于所述机架上，所述进给机构用于驱动所述刀塔进给，所述刀塔上装夹有若干刀具，且所述刀塔能够驱动不同的刀具靠近工件。
通过上述技术方案，待加工工件夹持于卡盘上，主轴带动卡盘转动后，工件则跟随卡盘同步旋转，之后进给机构驱动刀塔进给，刀塔上的刀具便可对工件进行加工，通过刀塔驱动不同的刀具对工件进行加工，使得工件单次装夹即可完成全部工步的加工，确保工件的定位基准不便，能够有效减少机床和夹具，免去工序间的搬运和储存，提高工件的加工精度，缩短制造周期和节约作业面积，为使用者带来效益。
优选的，所述机架上设置有引导面一、引导面二，所述引导面一位于所述卡盘下方，所述引导面二位于所述刀塔下方，所述引导面一、引导面二相连。
通过上述技术方案，工件加工的碎屑通过引导面一、引导面二排出，避免碎屑、切削液堆积而影响本机床的正常运行，而且不需要人工清理碎屑，降低人工成本。
优选的，所述机架外侧设置有废料输送机构，且所述废料输送机构位于所述引导面一、引导面二的下方。
通过上述技术方案，碎屑通过引导面一、引导面二进入废料输送机构，通过废料输送机构将废料送走，能够有效避免碎屑影响进给机构的进给精度，提升本机床的使用寿命。
优选的，所述机架背离所述引导面一、引导面二的外侧间隔设置有若干应力孔。
通过上述技术方案，多个应力孔的设置，能够降低机架的重量，降低运输难度；同时避免本机床加工过程中产生的振动，确保本机床在长时间使用后，依然能够保持良好精度。
优选的，所述进给机构包括滑台、滑座、驱动电机一、驱动电机二以及驱动电机三，所述滑台横向滑移设置于所述机架上，所述滑座纵向滑移连接于所述滑台上，所述驱动电机一设置于所述机架上并能够驱动所述滑台滑移，所述驱动电机二设置于所述滑台上并能够驱动所述滑座滑移，所述驱动电机三设置于所述滑座上并能够驱动所述刀塔斜向滑移。
通过上述技术方案，驱动电机一驱动滑台、滑座、刀塔整体横向滑移，驱动电机二驱动滑座、刀塔整体纵向滑移，驱动电机三驱动刀塔倾斜滑移，使得刀塔能够沿三个轴向方向移动，提升刀塔的可加工范围。
优选的，所述滑座上倾斜设置有滑轨一，所述滑轨一与所述滑台之间的夹角为40°～50°，所述刀塔的底部设置有托板，所述托板与滑轨一滑移连接，所述驱动电机三的输出端设置有丝杆一，所述托板通过丝杆套一与所述丝杆一螺纹连接。
通过上述技术方案，滑轨一倾斜设置，使得刀塔能够沿倾斜方向滑移，提升刀塔的补偿进给量，有效提升了加工精度及加工范围。
优选的，所述刀塔包括本体、刀盘以及切换电机，所述本体与所述托板连接，所述刀盘靠近所述床头箱并转动连接于所述本体上，若干所述刀具周向设置于所述刀盘上，所述切换电机设置于所述本体上，且切换电机用于驱动所述刀盘转动。
通过上述技术方案，需要更换刀具时，通过切换电机驱动刀盘转动，使得刀盘上所需的刀具能够朝向工件，节约加工过程中换刀的时间，且工件的定位基准不会改变，进而确保工件的加工精度。
优选的，所述机架上设置有滑轨二，所述滑轨二平行设置有至少两根，且两所述滑轨二的水平高度相同，所述滑台滑移连接于所述滑轨二上。
通过上述技术方案，同一高度的两根滑轨二区别于现有技术中整体倾斜的机床，能够平稳的负载滑座、滑台以及刀塔的全部重量，提升刀塔的进给的稳定性，并有效避免滑轨二、滑座之间产生异常磨损，提升本机床的使用寿命。
优选的，所述床头箱与所述机架之间具有通孔。
通过上述技术方案，通孔的设置能够降低床头箱与机架之间的连接面积，在生产过程中，加工难度降低，也就是说，只需要保证床头箱与机架接触部分的精度即可，降低了因床头箱与机架接触部分的形状公差而产生的间隙，从而避免二者连接不牢固，提升床头箱的稳定性；此外，通孔还可以为床头箱散热、降低床头箱的生产成本。
优选的，所述机床还包括尾座，所述引导面二上设置有滑轨三，所述尾座滑移连接于所述滑轨三上，且所述尾座上转动设置有副轴，所述副轴与所述卡盘同轴设置，所述副轴能够抵紧所述卡盘上的工件。
通过上述技术方案，需要时，尾座内的副轴能够抵紧于卡盘上的工件，避免长工件在加工过程中产生跳动公差，能够提升工件的加工精度。
综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：
1.工件单次装夹即可完成加工，能够有效减少机床和夹具，免去工序间的搬运和储存，提高工件的加工精度，缩短制造周期和节约作业面积，为使用者带来效益；
2.床头箱自身的稳定性较佳，且散热性能更好；
3.进给机构驱动对刀塔的行程更广，可加工范围更大；
4.本机床的结构设计合理稳定性较佳，加工精度更高。
附图说明
图1为实施例的外部结构示意图；
图2为图1的背面结构示意图；
图3为实施例中，机架的结构示意图；
图4为实施例中，床头箱的结构示意图；
图5为实施例中，进给机构与刀塔组装后的结构示意图；
图6为实施例中，进给机构的结构示意图；
图7为实施例中，刀塔的结构示意图；
图8为实施例中，尾座的结构示意图。
附图标记：1、工件；
100、机架；110、引导面一；120、引导面二；121、滑轨三；130、废料输送机构；140、应力孔；150、滑轨二；160、拦截凸起；170、限位块；
200、床头箱；210、主轴；211、卡盘；220、通孔；230、限位槽；
300、进给机构；310、滑台；311、丝杆套二；320、滑座；321、滑轨一；322、丝杆套三；330、驱动电机一；331、丝杆二；340、驱动电机二；341、丝杆三；350、驱动电机三；351、丝杆一；
400、刀塔；410、本体；420、刀盘；421、刀具；430、切换电机；440、托板；441、丝杆套一；
500、尾座；510、副轴。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”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。
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种车铣复合式机床，如图1至图8所示，本机床包括机架100、床头箱200、进给机构300以及刀塔400，床头箱200固定于机架100上，床头箱200内转动设置有主轴210，主轴210的一端连接有卡盘211，卡盘211用于夹持工件1，进给机构300设置于机架100上，进给机构300用于驱动刀塔400进给，刀塔400上装夹有若干刀具421，且刀塔400能够驱动不同的刀具421靠近工件1。
机架100底部设置有主轴电机，主轴电机的输出端与主轴210通过皮带连接，使得主轴电机能够驱动主轴210转动。
机架100上设置有相连接的引导面一110、引导面二120，引导面一110位于卡盘211下方，引导面二120位于刀塔400下方；机架100顶部的外围设置有相连接的拦截凸起160，拦截凸起160与机架100顶部形状适配，使得机架100上的碎削、切削液以及溢出的润滑油可以整体通过引导面一110、引导面二120排出，清洁便捷。
机架100外侧设置有废料输送机构130，且废料输送机构130位于引导面一110、引导面二120的下方；废料输送机构130可以是倾斜的废料槽或废料输送带，或是其他能够将废料输送至预定区域的方式。
机架100背离引导面一110、引导面二120的外侧间隔设置有若干应力孔140，从而提升机架100对床头箱200、进给机构300以及刀塔400提供稳定的支撑。
进给机构300包括滑台310、滑座320、驱动电机一330、驱动电机二340以及驱动电机三350，滑台310横向滑移设置于机架100上，滑座320纵向滑移连接于滑台310上，驱动电机一330设置于机架100上并能够驱动滑台310滑移，驱动电机二340设置于滑台310上并能够驱动滑座320滑移，驱动电机三350设置于滑座320上并能够驱动刀塔400斜向滑移。
进一步的，滑座320呈三角状，滑座320上倾斜设置有滑轨一321，滑轨一321与滑台310之间的夹角度数为40°～50°，本实施例中，滑轨一321与滑台310之间的夹角优选为45°，刀塔400的底部设置有托板440，托板440与滑轨一321滑移连接，驱动电机三350的输出端设置有丝杆一351，托板440的底部设置有丝杆套一441，丝杆套一441与丝杆一351螺纹连接。
驱动电机一330的输出端设置有丝杆二331，滑台310的底部设置有丝杆套二311，丝杆套二311与丝杆二331螺纹连接；驱动电机二340的输出端设置有丝杆三341，滑座320的底部设置有丝杆套三322，丝杆套三322与丝杆三341螺纹连接。本实施例中，各驱动电机均采用伺服电机。
刀塔400包括本体410、刀盘420以及切换电机430，本体410与托板440连接，刀盘420靠近床头箱200并转动连接于本体410上，刀盘420上周向间隔设置有多个不同种类的刀具421，切换电机430设置于本体410上，切换电机430的输出端与刀盘420连接，且切换电机430的输出端能够驱动刀盘420转动。
机架100上设置有滑轨二150，滑轨二150间隔、平行设置有至少两根，且两滑轨二150的水平高度相同，滑台310滑移连接于滑轨二150上，从而提升滑台310移动的稳定性。
床头箱200与进给机构300呈L状分布，床头箱200与机架100之间具有通孔220；通孔220可以开设于床头箱200底部也可以开设于机架100上，亦或者床头箱200、机架100上均开设，只要降低床头箱200与机架100之间的连接面积、且保证连接刚度即可。本实施例中，床头箱200与机架100的连接部分通过螺栓固定，如果床头箱200、机架100二者各自的连接部分的接触面积过大，则需要保证连接部分的平面度公差最小，才能确保该连接部分的稳定连接，这样会增加床头箱200、机架100二者的加工难度。进一步的，机架100上设置有限位块170，床头箱200的底部开设有与限位块170适配的限位槽230，限位块170插入限位槽230后，限位块170能够对床头箱200限位。
本机床还包括尾座500，引导面二120上设置有滑轨三121，尾座500滑移连接于滑轨三121上，且尾座500上转动设置有副轴510，副轴510与卡盘211同轴设置，副轴510能够抵紧卡盘211上的工件1。
工作原理：
待加工工件1夹持于卡盘211上，主轴210电机驱动主轴210转动后，主轴210带动卡盘211、工件1同步旋转，之后进给机构300驱动刀塔400、滑座320整体进给，刀塔400上的刀具421便可对工件1进行加工，通过切换电机430驱动不同的刀具421对工件1进行加工，使得工件1单次装夹即可完成多个工步的加工，能够有效减少机床和夹具的数量，免去工序间的搬运和储存，提高工件1的加工精度，缩短制造周期和节约作业面积，为使用者带来效益。
而刀塔400横向滑移的过程中，滑轨二150能够平稳的负载滑座320、滑台310以及刀塔400的全部重量，提升刀塔400进给的稳定性，避免滑轨二150的异常磨损。
工件1加工留下的碎屑以及切削液则通过引导面一110、引导面二120进入废料输送机构130，再通过废料输送机构130排出，避免碎屑、切削液堆积而影响本机床的正常运行，不需要人工清理碎屑。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (10)

1.一种车铣复合式机床，其特征在于：所述机床包括机架(100)、床头箱(200)、进给机构(300)以及刀塔(400)，所述床头箱(200)固定于所述所述机架(100)上，所述床头箱(200)内转动设置有主轴(210)，所述主轴(210)的一端连接有卡盘(211)，所述卡盘(211)用于夹持工件(1)，所述进给机构(300)设置于所述机架(100)上，所述进给机构(300)用于驱动所述刀塔(400)进给，所述刀塔(400)上装夹有若干刀具(421)，且所述刀塔(400)能够驱动不同的刀具(421)靠近工件(1)。
2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于：所述机架(100)上设置有引导面一(110)、引导面二(120)，所述引导面一(110)位于所述卡盘(211)下方，所述引导面二(120)位于所述刀塔(400)下方，所述引导面一(110)、引导面二(120)相连。
3.根据权利要求2所述的机床，其特征在于：所述机架(100)外侧设置有废料输送机构(130)，且所述废料输送机构(130)位于所述引导面一(110)、引导面二(120)的下方。
4.根据权利要求2所述的机床，其特征在于：所述机架(100)背离所述引导面一(110)、引导面二(120)的外侧间隔设置有若干应力孔(140)。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的机床，其特征在于：所述进给机构(300)包括滑台(310)、滑座(320)、驱动电机一(330)、驱动电机二(340)以及驱动电机三(350)，所述滑台(310)横向滑移设置于所述机架(100)上，所述滑座(320)纵向滑移连接于所述滑台(310)上，所述驱动电机一(330)设置于所述机架(100)上并能够驱动所述滑台(310)滑移，所述驱动电机二(340)设置于所述滑台(310)上并能够驱动所述滑座(320)滑移，所述驱动电机三(350)设置于所述滑座(320)上并能够驱动所述刀塔(400)斜向滑移。
6.根据权利要求5所述的机床，其特征在于：所述滑座(320)上倾斜设置有滑轨一(321)，所述滑轨一(321)与所述滑台(310)之间的夹角为40°～50°，所述刀塔(400)的底部设置有托板(440)，所述托板(440)与滑轨一(321)滑移连接，所述驱动电机三(350)的输出端设置有丝杆一(351)，所述托板(440)通过丝杆套一(441)与所述丝杆一(351)螺纹连接。
7.根据权利要求6所述的机床，其特征在于：所述刀塔(400)包括本体(410)、刀盘(420)以及切换电机(430)，所述本体(410)与所述托板(440)连接，所述刀盘(420)靠近所述床头箱(200)并转动连接于所述本体(410)上，若干所述刀具(421)周向设置于所述刀盘(420)上，所述切换电机(430)设置于所述本体(410)上，且切换电机(430)用于驱动所述刀盘(420)转动。
8.根据权利要求5所述的机床，其特征在于：所述机架(100)上设置有滑轨二(150)，所述滑轨二(150)平行设置有至少两根，且两所述滑轨二(150)的水平高度相同，所述滑台(310)滑移连接于所述滑轨二(150)上。
9.根据权利要求1所述的机床，其特征在于：所述床头箱(200)与所述机架(100)之间具有通孔(220)。
10.根据权利要求2所述的机床，其特征在于：所述机床还包括尾座(500)，所述引导面二(120)上设置有滑轨三(121)，所述尾座(500)滑移连接于所述滑轨三(121)上，且所述尾座(500)上转动设置有副轴(510)，所述副轴(510)与所述卡盘(211)同轴设置，所述副轴(510)能够抵紧所述卡盘(211)上的工件(1)。
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