CN116765832A - 一种高效型车铣复合加工中心 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效型车铣复合加工中心，包括底座，所述底座顶部左侧的正面和背面对称固定连接有前工作台组件，底座顶部的正面左右两侧对称固定连接有X1轴组件和X2轴组件，X1轴组件和X2轴组件顶部相背的一侧对称活动连接有Y轴组件，两个Y轴组件相对的一侧均活动连接有Z轴组件，两个Z轴组件的底部对称安装有工作头。本发明所述的一种高效型车铣复合加工中心，通过设置的机床双通道可同时加工两个零件，效率高，也可以双通道同时加工同一个超大尺寸雾件、适应性强，机床采用分区式布局，加工效率高，采用高刚性龙门桥式结构，具有优良的动静刚性和稳定性，适合所有高速五轴加工，其应用范围广、适应性强、加工高效、机床性价比高。

Description

一种高效型车铣复合加工中心

技术领域

本发明涉及加工中心领域，特别涉及一种高效型车铣复合加工中心。

背景技术

车铣复合加工中心是指车床，铣床一并加工的场所，现在对复合化机床尚无明确定义，正处于创新发展之中，复合加工又叫完全加工、多功能加工，早期曾将加工中心称为复合加工机床，但是随着复合加工技术的不断发展与进步，复合加工机床与以前所称的复合加工机床有了本质上的区别，复合加工机床通过一次装夹零件完成多种加工工序，缩短了加工时间，提高了加工精度，因而受到用户的欢迎，数控车铣复合机床是复合加工机床的一种主要机型，通常是在数控车床上实现平面铣削、钻孔攻丝、铣槽等铣削加工工序，具有车削、铣削以及镗削等复合功能，能够实现一次装夹、全部完上的加工理念。

车铣复合加工机床的运动包括铣刀旋转、工件旋转、铣刀轴向进给和径向进给四个基本运动，依据工件旋转轴线与刀具旋转轴线相对位置的不同，车铣复合加工主要可分为轴向车铣加工、正交车铣加工以及一般车铣加工，其中轴向车铣和正交车铣是应用范围最广泛的两类车铣加工方法，轴向车铣加工由于铣刀与工件的旋转轴线相互平行，因此它不但可以加工外圆柱表面，也可加工内孔表面，正交车铣加工由于铣刀与工件的旋转轴线相互垂直，在内孔直径较小时它不能对内孔进行加工，但在加工外圆柱表面时由于铣刀的纵向行程不受限制，且可以采用较大的纵向进给，因此，在加工外圆柱表面时效率较高。

现有的车铣复合加工中心大多不能进行双通道同时加工，导致适用性较差，且工位较少，加工效率不能得到保证，同时不适合易燃镁铝合金类型的零件加工，在对其进行加工时，缺少较好的防护组件，加工中心容易出现损坏的现象发生。

因此，提出一种高效型车铣复合加工中心来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种高效型车铣复合加工中心，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种高效型车铣复合加工中心，包括底座，所述底座顶部左侧的正面和背面对称固定连接有前工作台组件，所述底座顶部的正面左右两侧对称固定连接有X1轴组件和X2轴组件，所述X1轴组件和X2轴组件顶部相背的一侧对称活动连接有Y轴组件，两个所述Y轴组件相对的一侧均活动连接有Z轴组件，两个所述Z轴组件的底部对称安装有工作头；

所述底座顶部的正中固定连接有加床加工区，所述加床加工区顶部的正中安装有后工作台组件，所述底座顶部的正面和背面对称固定连接有三角形链式四十T刀库组件，所述底座顶部的左右两侧对称固定连接有Z轴加工双支撑五轴摆头，所述底座右侧的正面和背面对称固定连接有床身组件，正面所述Y轴组件的底部设置有加床右加工通道，背面所述Y轴组件的底部设置有机床左加工通道。

优选的，两个所述前工作台组件的顶部对称固定连接有机床前部上下料区，两个所述机床前部上下料区的顶部对称转动有第六轴车铣转台，两个所述床身组件的顶部对称固定连接有机床后部上下料区。

优选的，所述X1轴组件和X2轴组件的顶部均为与外界相通的空腔结构，所述X1轴组件和X2轴组件顶部的正面和背面对称固定连接有第一滑轨，所述X1轴组件和X2轴组件内腔底部的正面对称固定连接有第一伺服电机，所述第一伺服电机的左侧安装有第一减速机，所述第一减速机的背面安装有第一双向丝杆，所述第一双向丝杆的左侧安装有第二轴承座。

优选的，所述Y轴组件底部的两侧对称活动连接在第一滑轨的外壁，两个Y轴组件底部的两侧对称螺纹连接在两个第一双向丝杆的外壁。

优选的，两个所述Y轴组件均为相对一侧与外界相通的空腔结构，两个所述Y轴组件内腔的左侧对称固定连接有第二伺服电机，两个所述第二伺服电机的右侧对称安装有第二减速机，两个所述第二减速机的右侧对称安装有丝杆，两个所述Y轴组件内腔的右侧对称固定连接有轴承座，所述丝杆的右侧转动连接在轴承座的内腔中。

优选的，两个所述Y轴组件相对一侧的顶部和底部对称固定连接有第二滑轨，两个所述Z轴组件相背的一侧对称滑动连接在第二滑轨的外壁，两个所述Z轴组件相背的一侧对称螺纹连接在两个丝杆的外壁。

优选的，两个所述Z轴组件的侧边对称固定连接有液压缸，两个所述液压缸的底部通过液压杆对称固定连接在两个工作头的顶部。

优选的，所述Z轴加工双支撑五轴摆头处安装有环形喷水组件。

有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种高效型车铣复合加工中心，具备以下有益效果：

该高效型车铣复合加工中心，此分区式双通道、桥式动梁双龙门六轴五联动、车铣复合加工中心专为某军工领域零件加工而开发，可用于加工超大型壳依及中小型大长径比圆筒状类等零件内部及外部复杂加工面的加工，机床可以同时进行两个零件分别在左右加工通道内独立加互不干扰，双通道工作台同步工作时也可以加工同一个超大尺寸零件，零件加工完后切换到一个零件的时间极短，每个加工通道可以实现六轴五联动车铣复合加工，实现空间立体复杂曲面、平面以及外圆面的加工，机床每个加工通道均由X1轴组件和X2轴组件进行驱动，其左右方向，双通道共用，Y轴组件构成桥式龙门架，其中X1轴组件和X2轴组件采用双动线电机驱动，Y轴组件采用双动子直线电机驱动，Z轴组件采用丝杆传动，所有坐标进给轴全部采海德汉光栅尺作为进给轴数字反馈元件组成全闭环控制。

该高效型车铣复合加工中心，通过设置的机床双通道可同时加工两个零件，效率高，也可以双通道同时加工同一个超大尺寸雾件、适应性强，机床采用分区式布局，即每个加工通道有两个工作台组件，分为上料区、加工区、下料区三个工位，加工效率高，采用高刚性龙门桥式结构，通过有限元软件分析优化设计刚性达到最优化，拥有最佳的切削效果，其具备龙门电气双驱、高动态特性、模块化设计，具有优良的动静刚性和稳定性，适合所有高速五轴加工，五轴龙门配合镶嵌式安装第六轴车铣工作台，应用范围广、适应性强、加工高效、机床性价比高，其中五轴摆头安装有环形喷水组件，保证加工区域全部处于水幕防护下，更适合易燃镁铝合金类型的零件加工。

附图说明

图1是本发明正面的结构示意图；

图2是本发明的侧视图；

图3是本发明的平面图；

图4是本发明图1中A处的放大图；

图5是本发明图2中B处的放大图；

图6是本发明图2中C处的放大图。

图中：1、前工作台组件；2、第六轴车铣转台；3、X1轴组件；4、X2轴组件；5、Y轴组件；6、Z轴组件；7、后工作台组件；8、床身组件；9、三角形链式四十T刀库组件；10、Z轴加工双支撑五轴摆头；11、机床前部上下料区；12、机床左加工通道；13、机床后部上下料区；14、加床加工区；15、加床右加工通道；16、底座；17、工作头；18、第一伺服电机；19、第一减速机；20、第一双向丝杆；21、第一滑轨；22、第二滑轨；23、第二伺服电机；24、第二减速机；25、丝杆；26、轴承座；27、液压缸。

实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-4所示，一种高效型车铣复合加工中心，包括底座16，底座16顶部左侧的正面和背面对称固定连接有前工作台组件1，底座16顶部的正面左右两侧对称固定连接有X1轴组件3和X2轴组件4，X1轴组件3和X2轴组件4顶部相背的一侧对称活动连接有Y轴组件5，两个Y轴组件5相对的一侧均活动连接有Z轴组件6，两个Z轴组件6的底部对称安装有工作头17，，两个前工作台组件1的顶部对称固定连接有机床前部上下料区11，两个机床前部上下料区11的顶部对称转动有第六轴车铣转台2，两个床身组件8的顶部对称固定连接有机床后部上下料区13，X1轴组件3和X2轴组件4的顶部均为与外界相通的空腔结构，X1轴组件3和X2轴组件4顶部的正面和背面对称固定连接有第一滑轨21，X1轴组件3和X2轴组件4内腔底部的正面对称固定连接有第一伺服电机18，第一伺服电机18的左侧安装有第一减速机19，第一减速机19的背面安装有第一双向丝杆20，第一双向丝杆20的左侧安装有第二轴承座。

如图1-6所示，一种高效型车铣复合加工中心，底座16顶部的正中固定连接有加床加工区14，加床加工区14顶部的正中安装有后工作台组件7，底座16顶部的正面和背面对称固定连接有三角形链式四十T刀库组件9，底座16顶部的左右两侧对称固定连接有Z轴加工双支撑五轴摆头10，底座16右侧的正面和背面对称固定连接有床身组件8，正面Y轴组件5的底部设置有加床右加工通道15，背面Y轴组件5的底部设置有机床左加工通道12，Y轴组件5底部的两侧对称活动连接在第一滑轨21的外壁，两个Y轴组件5底部的两侧对称螺纹连接在两个第一双向丝杆20的外壁，两个Y轴组件5均为相对一侧与外界相通的空腔结构，两个Y轴组件5内腔的左侧对称固定连接有第二伺服电机23，两个第二伺服电机23的右侧对称安装有第二减速机24，两个第二减速机24的右侧对称安装有丝杆25，两个Y轴组件5内腔的右侧对称固定连接有轴承座26，丝杆25的右侧转动连接在轴承座26的内腔中，两个Y轴组件5相对一侧的顶部和底部对称固定连接有第二滑轨22，两个Z轴组件6相背的一侧对称滑动连接在第二滑轨22的外壁，两个Z轴组件6相背的一侧对称螺纹连接在两个丝杆25的外壁，两个Z轴组件6的侧边对称固定连接有液压缸27，两个液压缸27的底部通过液压杆对称固定连接在两个工作头17的顶部。

此分区式双通道、桥式动梁双龙门六轴五联动、车铣复合加工中心专为某军工领域零件加工而开发，可用于加工超大型壳依及中小型大长径比圆筒状类等零件内部及外部复杂加工面的加工，机床可以同时进行两个零件分别在左右加工通道内独立加互不干扰，双通道工作台同步工作时也可以加工同一个超大尺寸零件，零件加工完后切换到一个零件的时间极短，每个加工通道可以实现六轴五联动车铣复合加工，实现空间立体复杂曲面、平面以及外圆面的加工，机床每个加工通道均由X1轴组件3和X2轴组件4进行驱动，其左右方向，双通道共用，Y轴组件5构成桥式龙门架，其中X1轴组件3和X2轴组件4采用双动线电机驱动，Y轴组件5采用双动子直线电机驱动，Z轴组件6采用丝杆传动，所有坐标进给轴全部采海德汉光栅尺作为进给轴数字反馈元件组成全闭环控制，通过设置的机床双通道可同时加工两个零件，效率高，也可以双通道同时加工同一个超大尺寸雾件、适应性强，机床采用分区式布局，即每个加工通道有两个工作台组件，分为上料区、加工区、下料区三个工位，加工效率高，采用高刚性龙门桥式结构，通过有限元软件分析优化设计刚性达到最优化，拥有最佳的切削效果，其具备龙门电气双驱、高动态特性、模块化设计，具有优良的动静刚性和稳定性，适合所有高速五轴加工，五轴龙门配合镶嵌式安装第六轴车铣工作台，应用范围广、适应性强、加工高效、机床性价比高，其中五轴摆头安装有环形喷水组件，保证加工区域全部处于水幕防护下，更适合易燃镁铝合金类型的零件加工。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种高效型车铣复合加工中心，包括底座（16），其特征在于：所述底座（16）顶部左侧的正面和背面对称固定连接有前工作台组件（1），所述底座（16）顶部的正面左右两侧对称固定连接有X1轴组件（3）和X2轴组件（4），所述X1轴组件（3）和X2轴组件（4）顶部相背的一侧对称活动连接有Y轴组件（5），两个所述Y轴组件（5）相对的一侧均活动连接有Z轴组件（6），两个所述Z轴组件（6）的底部对称安装有工作头（17）；

所述底座（16）顶部的正中固定连接有加床加工区（14），所述加床加工区（14）顶部的正中安装有后工作台组件（7），所述底座（16）顶部的正面和背面对称固定连接有三角形链式四十T刀库组件（9），所述底座（16）顶部的左右两侧对称固定连接有Z轴加工双支撑五轴摆头（10），所述底座（16）右侧的正面和背面对称固定连接有床身组件（8），正面所述Y轴组件（5）的底部设置有加床右加工通道（15），背面所述Y轴组件（5）的底部设置有机床左加工通道（12）；

所述X1轴组件（3）和X2轴组件（4）的顶部均为与外界相通的空腔结构，所述X1轴组件（3）和X2轴组件（4）顶部的正面和背面对称固定连接有第一滑轨（21），所述X1轴组件（3）和X2轴组件（4）内腔底部的正面对称固定连接有第一伺服电机（18），所述第一伺服电机（18）的左侧安装有第一减速机（19），所述第一减速机（19）的背面安装有第一双向丝杆（20），所述第一双向丝杆（20）的左侧安装有第二轴承座，两个所述Y轴组件（5）均为相对一侧与外界相通的空腔结构，两个所述Y轴组件（5）内腔的左侧对称固定连接有第二伺服电机（23），两个所述第二伺服电机（23）的右侧对称安装有第二减速机（24），两个所述第二减速机（24）的右侧对称安装有丝杆（25），两个所述Y轴组件（5）内腔的右侧对称固定连接有轴承座（26），所述丝杆（25）的右侧转动连接在轴承座（26）的内腔中。

2.根据权利要求1所述的一种高效型车铣复合加工中心，其特征在于：两个所述前工作台组件（1）的顶部对称固定连接有机床前部上下料区（11），两个所述机床前部上下料区（11）的顶部对称转动有第六轴车铣转台（2），两个所述床身组件（8）的顶部对称固定连接有机床后部上下料区（13）。

3.根据权利要求1所述的一种高效型车铣复合加工中心，其特征在于：所述Y轴组件（5）底部的两侧对称活动连接在第一滑轨（21）的外壁，两个Y轴组件（5）底部的两侧对称螺纹连接在两个第一双向丝杆（20）的外壁。

4.根据权利要求1所述的一种高效型车铣复合加工中心，其特征在于：两个所述Y轴组件（5）相对一侧的顶部和底部对称固定连接有第二滑轨（22），两个所述Z轴组件（6）相背的一侧对称滑动连接在第二滑轨（22）的外壁，两个所述Z轴组件（6）相背的一侧对称螺纹连接在两个丝杆（25）的外壁。

5.根据权利要求1所述的一种高效型车铣复合加工中心，其特征在于：两个所述Z轴组件（6）的侧边对称固定连接有液压缸（27），两个所述液压缸（27）的底部通过液压杆对称固定连接在两个工作头（17）的顶部。

6.根据权利要求1所述的一种高效型车铣复合加工中心，其特征在于：所述Z轴加工双支撑五轴摆头（10）处安装有环形喷水组件。