CN115780838A - 一种立卧组合式加工中心 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立卧组合式加工中心，涉及数控机床技术领域，解决了现有的主轴箱大多通过螺栓螺母固定在滑枕上，拆装不够方便的问题，包括安装在底座之上的两个立柱，两个立柱上均安装有滑枕，且两个滑枕的相对侧均设有主轴箱，滑枕上设有用于对主轴箱进行快速安装的安装机构；安装机构包括设在滑枕远离立柱一侧的插槽，插槽的上下侧对称插设有抵接板，抵接板之间活动连接有稳定部，本发明通过在现有的滑枕上设计一个安装机构，能够快速对主轴箱进行安装和拆卸，改变了传统的通过螺栓螺母固定在滑枕上的方式，采用插拔的方式对主轴箱进行固定和拆卸，拆装方便，提高了对主轴箱检修的效率，可靠性高。

Description

一种立卧组合式加工中心

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，具体为一种立卧组合式加工中心。

背景技术

目前，如图1所示，立卧组合式加工机床，包括一组立式主轴单元，一组卧式主轴单元，两组X轴进给，两组Y轴进给，两组Z轴进给，1个数控转台。具体布局是：在底座上有立柱1，立柱2，和转台座。立柱1在底座作前后方向的直线移动构成Y1轴。立柱2，和转台座在水平面可以相互平行的直线移动，构成X1轴，X2轴。主轴箱正挂于立柱1，并作上下方向的直线移动构成Z1轴运动。滑枕座正挂于立柱2，作上下方向的直线移动构成Y2轴运动。滑枕在滑枕座作前后方向的直线运动，构成Z2轴运动。立式主轴单元安装于主轴箱，卧式主轴单元安装于滑枕。主轴单元装夹切削刀具，实现刀具旋转及提供切削动力。X1，Y1，Z1这三个进给轴在左右，前后，上下三个方向移动以实现立式主轴单元的切削进给。立式主轴单元，X1，Y1，Z1进给轴构成一个加工系统，卧主轴单元，X2，Y2，Z2进给轴也构成一个加工系统，独立加工零件。数控转台安装于转台座，可以360度旋转运动，以实现加工工件的四面。X1轴拖动转台座及数控转台移动，方便工件的装夹，拆卸。6组直线运动轴都是由直线导轨支撑并导向，伺服电机驱动滚珠螺纹柱，滚珠螺纹柱拖动运动组件运动而构成。

但是在使用的过程中，主轴箱是机床的重要的部件，是用于布置机床工作主轴及其传动零件和相应的附加机构的，主轴箱采用多级齿轮传动，通过一定的传动系统，经主轴箱内各个位置上的传动齿轮和传动轴，最后把运动传到主轴上，使主轴获得规定的转速和方向，主轴箱在立卧组合式加工机床中占有十分重要的位置，然而现有的主轴箱大多通过螺栓螺母固定在滑枕上，拆装不够方便，使得主轴箱检修较为麻烦。为此，我们提出一种立卧组合式加工中心。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便于对主轴箱进行拆装的立卧组合式加工中心，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：一种立卧组合式加工中心，包括安装在底座之上的两个立柱，两个所述立柱上均安装有滑枕，且两个所述滑枕的相对侧均设有主轴箱，所述滑枕上设有有用于对所述主轴箱进行快速安装的安装机构；所述安装机构包括设在所述滑枕远离所述立柱一侧的插槽，所述插槽的上下侧对称插设有抵接板，所述抵接板之间活动连接有稳定部，位于所述插槽上下侧的两个所述抵接板上均安装有连接部。

优选的，所述稳定部包括双面齿条、上齿轮、第一转轴、下齿轮和第二转轴，所述双面齿条固定在所述主轴箱的一侧，且位于所述插槽的内部，所述上齿轮固定连接在所述第一转轴的中间位置，所述第一转轴的两端分别与所述插槽的两侧内壁转动连接，所述上齿轮和所述下齿轮分别与所述双面齿条的上下侧相啮合，所述下齿轮固定连接在所述第二转轴的中间位置，所述第二转轴的两端分别与所述插槽的两侧内壁转动连接，两个所述抵接板关于所述双面齿条的中轴面对称设置，通过设计的稳定部一方面能让抵接板的插入更加顺畅，另一方面在取出抵接板时也更加方便快捷，工作平稳，可靠性高。

优选的，所述连接部包括固定板、滚珠轴承、螺纹柱、螺纹块和梯形块，所述滑枕的顶部和底部均开设有安装槽，所述固定板固定连接在所述安装槽的一侧内壁，所述滚珠轴承设置有两组，且两组所述滚珠轴承卡在所述固定板上开设的通孔内，所述螺纹柱的顶部固定套接在所述滚珠轴承的中心孔内，所述螺纹块螺纹连接在所述螺纹柱的底部，所述安装槽的槽底开设有与所述螺纹块相适配的限位槽，所述限位槽与所述安装槽和所述插槽相连通，所述梯形块固定在所述螺纹块的底部，所述抵接板的顶部开设有梯形卡槽，所述梯形块滑动配合在梯形卡槽内，所述螺纹柱设置有两个，且两个所述螺纹柱的一端安装有用于驱动两者进行同时旋转的传动部，通过传动部带动螺纹柱转动，带动螺纹块在限位槽内滑动，并带动梯形卡块与梯形卡槽相插接，采用插拔的方式对主轴箱和滑枕进行固定和拆卸，固定非常稳固，可靠性高。

优选的，所述传动部包括固定轴、第一带轮、第二带轮和第一同步带，所述固定轴与所述螺纹柱远离所述螺纹块的一端固定连接，所述第一带轮固定套接在其中一个所述固定轴的外侧，且所述第二带轮固定在另一个所述固定轴的外侧，所述第一带轮和所述第二带轮之间通过所述第一同步带传动连接，所述滑枕的一侧安装有用于同时控制两组所述传动部进行动力输出的驱动件，通过传动部便于同时带动两个螺纹柱进行转动。

优选的，所述驱动件包括驱动轴、轴承座、第三带轮、第四带轮、第二同步带和驱动部，所述驱动轴的两侧均通过所述轴承座与所述滑枕的外侧壁转动连接，所述第三带轮、第四带轮、第二同步带均设有两个，两个所述第三带轮分别固定套接在所述驱动轴的上下端，两个所述第四带轮均固定套接在所述固定轴的顶部，所述第三带轮和所述第四带轮之间通过所述第二同步带传动连接，所述驱动部安装在所述驱动轴的中部，通过驱动件便于同时控制两组传动部进行动力输出。

优选的，所述驱动部包括驱动电机、安装板、支撑板、第三转轴、驱动齿轮和从动齿轮，所述驱动电机通过所述安装板固定安装在所述滑枕的一侧外壁，所述第三转轴固定在所述驱动电机的输出端，所述支撑板固定在所述滑枕的一侧外壁，所述第三转轴转动连接在所述支撑板上，所述驱动齿轮固定套接在所述第三转轴的外侧，所述从动齿轮固定套接在所述驱动轴的外侧且与所述驱动齿轮啮合连接，通过驱动部便于对驱动件进行驱动。

优选的，所述限位槽的两侧内壁均开设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有限位块，所述限位块远离所述滑槽的槽底一端与所述螺纹块的侧壁固定连接，由限位块在滑槽内带动螺纹块能上下滑动，限制了螺纹块在螺纹柱的旋转下发生转动，使得螺纹块的移动更加稳定且不出现晃动现象。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过在现有的滑枕上设计一个安装机构，能够快速对主轴箱进行安装和拆卸，改变了传统的通过螺栓螺母固定在滑枕上的方式，采用插拔的方式对主轴箱进行固定和拆卸，拆装方便，提高了对主轴箱检修的效率，可靠性高。

附图说明

图1为现有的立卧组合式加工机床结构示意图；

图2为本发明整体结构示意图；

图3为本发明安装机构结构示意图；

图4为本发明稳定部结构示意图。

图5为本发明连接部结构示意图。

图6为本发明传动部结构示意图。

图7为本发明驱动件结构示意图。

图8为本发明局部结构俯视图。

图9为图7中A区域放大图。

图中：1-立柱；2-滑枕；3-主轴箱；4-安装机构；5-插槽；6-抵接板；7-稳定部；8-连接部；9-双面齿条；10-上齿轮；11-第一转轴；12-下齿轮；13-固定板；14-滚珠轴承；15-螺纹柱；16-螺纹块；17-梯形块；18-安装槽；19-限位槽；20-梯形卡槽；21-传动部；22-固定轴；23-第一带轮；24-第二带轮；25-第一同步带；26-驱动件；27-驱动轴；28-轴承座；29-第三带轮；30-第四带轮；31-第二同步带；32-驱动部；33-驱动电机；34-安装板；35-支撑板；36-第三转轴；37-驱动齿轮；38-从动齿轮；39-滑槽；40-限位块；41-第二转轴。

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。

实施例1

如图2、图3和图6所示，图示中的一种立卧组合式加工中心，包括安装在底座之上的两个立柱1，两个立柱1上均安装有滑枕2，且两个滑枕2的相对侧均设有主轴箱3，滑枕2上设有用于对主轴箱3进行快速安装的安装机构4；安装机构4包括设在滑枕2远离立柱1一侧的插槽5，插槽5的上下侧对称插设有抵接板6，抵接板6之间活动连接有稳定部7，位于插槽5上下侧的两个抵接板6上均安装有连接部8，通过在现有的滑枕2上设计一个安装机构4，能够快速对主轴箱3进行安装和拆卸，改变了传统的通过螺栓螺母固定在滑枕2上的方式，采用插拔的方式对主轴箱3进行固定和拆卸，拆装方便，提高了对主轴箱3检修的效率，可靠性高。

其中，如图4所示，为了能让抵接板6的插拔更加顺畅稳定，稳定部7包括双面齿条9、上齿轮10、第一转轴11、下齿轮12和第二转轴41，双面齿条9固定在主轴箱3的一侧，且位于插槽5的内部，上齿轮10固定连接在第一转轴11的中间位置，第一转轴11的两端分别与插槽5的两侧内壁转动连接，上齿轮10和下齿轮12分别与双面齿条9的上下侧相啮合，下齿轮12固定连接在第二转轴41的中间位置，第二转轴41的两端分别与插槽5的两侧内壁转动连接，两个抵接板6关于双面齿条9的中轴面对称设置。

同时，如图3-图5和图8所示，为了进一步方便对抵接板6进行紧固，连接部8包括固定板13、滚珠轴承14、螺纹柱15、螺纹块16和梯形块17，滑枕2的顶部和底部均开设有安装槽18，固定板13固定连接在安装槽18的一侧内壁，滚珠轴承14设置有两组，且两组滚珠轴承14卡在固定板13上开设的通孔内，螺纹柱15的顶部固定套接在滚珠轴承14的中心孔内，螺纹块16螺纹连接在螺纹柱15的底部，安装槽18的槽底开设有与螺纹块16相适配的限位槽19，限位槽19与安装槽18和插槽5相连通，梯形块17固定在螺纹块16的底部，抵接板6的顶部开设有梯形卡槽20，梯形块17滑动配合在梯形卡槽20内，螺纹柱15设置有两个，且两个螺纹柱15的一端安装有用于驱动两者进行同时旋转的传动部21。

另外，如图8所示，为了使得螺纹块16的移动更加稳定且不出现晃动现象，限位槽19的两侧内壁均开设有滑槽39，滑槽39内滑动连接有限位块40，限位块40远离滑槽39的槽底一端与螺纹块16的侧壁固定连接，由限位块40在滑槽39内带动螺纹块16能上下滑动，限制了螺纹块16在螺纹柱15的旋转下发生转动。

将主轴箱3进行安装时：首先将主轴箱3一侧的抵接板6抵接在插槽5内，在抵接板6插入插槽5的时候，插槽5内的两个双面齿条9的上下侧会分别与上齿轮10和下齿轮12啮合，然后再通过传动部21控制上下侧的四个螺纹柱15进行同时旋转，螺纹柱15在转动同时会带动螺纹块16在限位槽19内滑动，从而带动梯形卡块移动，使其与抵接板6上的梯形卡槽20相插接，进而将两块抵接板6抵紧在安装槽18内，完成对主轴箱3的快速安装。

实施例2

如图6所示，本实施方式对实施例1进一步说明，图示中的传动部21包括固定轴22、第一带轮23、第二带轮24和第一同步带25，固定轴22与螺纹柱15远离螺纹块16的一端固定连接，第一带轮23固定套接在其中一个固定轴22的外侧，且第二带轮24固定在另一个固定轴22的外侧，第一带轮23和第二带轮24之间通过第一同步带25传动连接，滑枕2的一侧安装有用于同时控制两组传动部21进行动力输出的驱动件26，通过传动部21便于同时带动两个螺纹柱15进行转动。

其中，如图6和图7所示，为了便于同时控制两组传动部21进行动力输出，驱动件26包括驱动轴27、轴承座28、第三带轮29、第四带轮30、第二同步带31和驱动部32，驱动轴27的两侧均通过轴承座28与滑枕2的外侧壁转动连接，第三带轮29、第四带轮30、第二同步带31均设有两个，两个第三带轮29分别固定套接在驱动轴27的上下端，两个第四带轮30均固定套接在固定轴22的顶部，第三带轮29和第四带轮30之间通过第二同步带31传动连接，驱动部32安装在驱动轴27的中部。

在控制螺纹柱15进行旋转时：首先启动驱动件26进行动力输出，驱动件26带动驱动轴27转动，驱动轴27带动上下端的第三带轮29同时转动，第三带轮29通过第二同步带31动第四带轮30转动，第四带轮30带动固定轴22转动，固定轴22带动第一带轮23一起转动，第一带轮23通过第一同步带25带动第二带轮24转动，从而使得四个固定轴22同时转动，四个固定轴22在同时带动四个螺纹柱15旋转。

实施例3

如图7和图9所示，本实施方式对实施例1进一步说明，图示中的驱动件26包括驱动轴27、轴承座28、第三带轮29、第四带轮30、第二同步带31和驱动部32，驱动轴27的两侧均通过轴承座28与滑枕2的外侧壁转动连接，第三带轮29、第四带轮30、第二同步带31均设有两个，两个第三带轮29分别固定套接在驱动轴27的上下端，两个第四带轮30均固定套接在固定轴22的顶部，第三带轮29和第四带轮30之间通过第二同步带31传动连接，驱动部32安装在驱动轴27的中部，通过驱动件26便于同时控制两组传动部21进行动力输出。

其中，如图9所示，为了便于对驱动件26进行驱动，驱动部32包括驱动电机33、安装板34、支撑板35、第三转轴36、驱动齿轮37和从动齿轮38，驱动电机33通过安装板34固定安装在滑枕2的一侧外壁，第三转轴36固定在驱动电机33的输出端，支撑板35固定在滑枕2的一侧外壁，第三转轴36转动连接在支撑板35上，驱动齿轮37固定套接在第三转轴36的外侧，从动齿轮38固定套接在驱动轴27的外侧且与驱动齿轮37啮合连接。

进行外界动力输入时：通过机床上的控制面板启动驱动电机33工作，驱动电机33通过程序控制旋转角度大小，使得驱动电机33的旋转角度和螺纹柱15的位移大小匹配，驱动电机33在转动时会带动第三转轴36转动，第三转轴36带动驱动齿轮37转动，驱动齿轮37带动从动齿轮38转动，从动齿轮38带动驱动轴27转动，进而再由驱动轴27上下侧的传动部21对螺纹柱15进行动力输入。

本方案中，驱动电机33优选Y80M1-2型号，电动机的供电接口通过开关连接机床供电系统，电机运行电路为常规电机正反转控制程序，电路运行为现有常规电路，本方案中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种立卧组合式加工中心，包括安装在底座之上的两个立柱(1)，两个所述立柱(1)上均安装有滑枕(2)，且两个所述滑枕(2)的相对侧均设有主轴箱(3)，其特征在于：所述滑枕(2)上设有用于对所述主轴箱(3)进行快速安装的安装机构(4)；所述安装机构(4)包括设在所述滑枕(2)远离所述立柱(1)一侧的插槽(5)，所述插槽(5)的上下侧对称插设有抵接板(6)，所述抵接板(6)之间活动连接有稳定部(7)，位于所述插槽(5)上下侧的两个所述抵接板(6)上均安装有连接部(8)。

2.根据权利要求1所述的一种立卧组合式加工中心，其特征在于：所述稳定部(7)包括双面齿条(9)、上齿轮(10)、第一转轴(11)、下齿轮(12)和第二转轴(41)，所述双面齿条(9)固定在所述主轴箱(3)的一侧，且位于所述插槽(5)的内部，所述上齿轮(10)固定连接在所述第一转轴(11)的中间位置，所述第一转轴(11)的两端分别与所述插槽(5)的两侧内壁转动连接，所述上齿轮(10)和所述下齿轮(12)分别与所述双面齿条(9)的上下侧相啮合，所述下齿轮(12)固定连接在所述第二转轴(41)的中间位置，所述第二转轴(41)的两端分别与所述插槽(5)的两侧内壁转动连接，两个所述抵接板(6)关于所述双面齿条(9)的中轴面对称设置。

3.根据权利要求1所述的一种立卧组合式加工中心，其特征在于：所述连接部(8)包括固定板(13)、滚珠轴承(14)、螺纹柱(15)、螺纹块(16)和梯形块(17)，所述滑枕(2)的顶部和底部均开设有安装槽(18)，所述固定板(13)固定连接在所述安装槽(18)的一侧内壁，所述滚珠轴承(14)设置有两组，且两组所述滚珠轴承(14)卡在所述固定板(13)上开设的通孔内，所述螺纹柱(15)的顶部固定套接在所述滚珠轴承(14)的中心孔内，所述螺纹块(16)螺纹连接在所述螺纹柱(15)的底部，所述安装槽(18)的槽底开设有与所述螺纹块(16)相适配的限位槽(19)，所述限位槽(19)与所述安装槽(18)和所述插槽(5)相连通，所述梯形块(17)固定在所述螺纹块(16)的底部，所述抵接板(6)的顶部开设有梯形卡槽(20)，所述梯形块(17)滑动配合在梯形卡槽(20)内，所述螺纹柱(15)设置有两个，且两个所述螺纹柱(15)的一端安装有用于驱动两者进行同时旋转的传动部(21)。

4.根据权利要求3所述的一种立卧组合式加工中心，其特征在于：所述传动部(21)包括固定轴(22)、第一带轮(23)、第二带轮(24)和第一同步带(25)，所述固定轴(22)与所述螺纹柱(15)远离所述螺纹块(16)的一端固定连接，所述第一带轮(23)固定套接在其中一个所述固定轴(22)的外侧，且所述第二带轮(24)固定在另一个所述固定轴(22)的外侧，所述第一带轮(23)和所述第二带轮(24)之间通过所述第一同步带(25)传动连接，所述滑枕(2)的一侧安装有用于同时控制两组所述传动部(21)进行动力输出的驱动件(26)。

5.根据权利要求4所述的一种立卧组合式加工中心，其特征在于：所述驱动件(26)包括驱动轴(27)、轴承座(28)、第三带轮(29)、第四带轮(30)、第二同步带(31)和驱动部(32)，所述驱动轴(27)的两侧均通过所述轴承座(28)与所述滑枕(2)的外侧壁转动连接，所述第三带轮(29)、第四带轮(30)、第二同步带(31)均设有两个，两个所述第三带轮(29)分别固定套接在所述驱动轴(27)的上下端，两个所述第四带轮(30)均固定套接在所述固定轴(22)的顶部，所述第三带轮(29)和所述第四带轮(30)之间通过所述第二同步带(31)传动连接，所述驱动部(32)安装在所述驱动轴(27)的中部。

6.根据权利要求5所述的一种立卧组合式加工中心，其特征在于：所述驱动部(32)包括驱动电机(33)、安装板(34)、支撑板(35)、第三转轴(36)、驱动齿轮(37)和从动齿轮(38)，所述驱动电机(33)通过所述安装板(34)固定安装在所述滑枕(2)的一侧外壁，所述第三转轴(36)固定在所述驱动电机(33)的输出端，所述支撑板(35)固定在所述滑枕(2)的一侧外壁，所述第三转轴(36)转动连接在所述支撑板(35)上，所述驱动齿轮(37)固定套接在所述第三转轴(36)的外侧，所述从动齿轮(38)固定套接在所述驱动轴(27)的外侧且与所述驱动齿轮(37)啮合连接。

7.根据权利要求3所述的一种立卧组合式加工中心，其特征在于：所述限位槽(19)的两侧内壁均开设有滑槽(39)，所述滑槽(39)内滑动连接有限位块(40)，所述限位块(40)远离所述滑槽(39)的槽底一端与所述螺纹块(16)的侧壁固定连接。

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