CN116765835A - 一种自动化车铣复合机床 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种自动化车铣复合机床，包括机床主体；正主轴，其轴心处设置有贯穿的中心孔，长料棒沿中心孔滑动设置，并贯穿中心孔伸出在正主轴外；副主轴，用于夹持长料棒，滑动的副主轴存在某一位置，使得其轴心与正主轴的轴心同轴；刀塔，对正主轴和副主轴所夹持的产品进行加工；送料器，用于将单个长料棒输送至中心孔处，并沿其轴向推动长料棒伸出正主轴外；接料器，用于接收正主轴和/或副主轴加工完成后的产品；输送带，设置在机床主体上，接料器通过其摆动运动至输送带上方，并将产品放置在输送带上，用于将产品输送至机床主体外。本申请的复合机床整体更加自动化，大大提升了工作效率，减少人工使用的同时集成度高。

Description

一种自动化车铣复合机床

技术领域

本申请涉及机械加工设备技术领域，特别涉及一种自动化车铣复合机床。

背景技术

车铣复合机床针对航空产业、汽车产业、电子3C、工程液压、医疗、气动传动等零件里的多形位、复杂且高精度的小零件加工。

目前传统的复合机床多为单轴车铣复合机床，其结构单一，在对工件进行加工时，通常需要将工件单独加工。并且输送工件时，需要人工操作，将单个长料棒固定在正主轴上，通过正主轴对应的刀塔进行加工，加工完成后对其切断，从而实现单个长料棒的多段加工。但是在单个长料棒未输送完成时，已经加工好一侧工件无法对另一侧加工，需要等整个长料棒完全加工完成后，才能对切断后的多个工件进行另一侧的加工，影响工作效率。

因此，针对上述技术问题，如何提高车铣复合机床的加工效率是技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种自动化车铣复合机床，该复合机床整体更加自动化，大大提升了工作效率，减少人工使用的同时集成度高。

为实现上述目的，本申请提供一种自动化车铣复合机床，包括作为主要承载部件的机床主体，还包括：

正主轴，固定设置在所述机床主体上，其轴心处设置有贯穿的中心孔，长料棒沿所述中心孔滑动设置，并贯穿所述中心孔伸出在所述正主轴外，所述正主轴端部设置有用于夹紧所述长料棒的夹持件；

副主轴，滑动设置在所述机床主体上，并位于所述长料棒伸出端一侧，用于夹持所述长料棒，所述正主轴的夹持端与所述副主轴的夹持端相对设置，且滑动的所述副主轴存在某一位置，使得其轴心与所述正主轴的轴心同轴；

刀塔，包括对所述正主轴所夹持的产品进行加工的正刀塔和对所述副主轴所夹持的产品进行加工的副刀塔；

送料器，用于将单个所述长料棒输送至所述中心孔处，并沿其轴向推动所述长料棒伸出所述正主轴外；

接料器，摆动设置在所述副主轴下侧，并随所述副主轴滑动设置在机床主体上，用于接收所述正主轴和/或所述副主轴加工完成后的产品；

输送带，设置在所述机床主体上，所述接料器通过其摆动运动至所述输送带上方，并将产品放置在所述输送带上，用于将产品输送至所述机床主体外。

优选地，所述接料器呈盆状结构，且在所述接料器底部外壁上设置有多个用于排出液体的通孔。

优选地，所述正刀塔沿所述正主轴轴向和径向滑动设置在所述机床主体上，包括固定架以及转动设置在所述固定架上的第一车铣刀具，所述固定架底部通过丝杆和滑轨滑动设置在所述机床主体上，所述第一车铣刀具包括多个呈周向设置的刀具，以调整多个所述刀具的加工位置。

优选地，所述副刀塔固定设置在所述机床主体上，并位于所述正主轴一侧，包括固定设置在所述机床主体上的固定柱以及设置在所述固定柱上的第二车铣刀具，所述固定柱面向所述副主轴的端面上设置有竖向的导轨，所述第二车铣刀具通过所述导轨滑动设置在所述固定柱上。

优选地，所述第二车铣刀具包括：

竖架，与所述导轨滑动连接，所述竖架上设置有面向所述副主轴的端铣刀具和车刀具；

横架，固定设置在所述竖架上方，并具有朝所述副主轴方向伸出的伸出端，在所述伸出端处设置有侧铣刀具；

电机，固定设置在所述横架上，用于为所述端铣刀具和所述侧铣刀具提供动力。

优选地，所述电机动力端设置有主齿轮，所述主齿轮啮合有第二从齿轮，所述第二从齿轮通过动力轴转动设置在所述横架内，且位于所述伸出端处的所述动力轴，其端部伸出在所述横架外，并在端部设置有随其转动的第二动力头。

优选地，所述电机动力端伸入在所述竖架内，并在其端部设置有主锥齿轮，所述主锥齿轮啮合有从锥齿轮，所述从锥齿轮通过传动轴转动设置在竖架上，所述传动轴另一端伸出在所述竖架外侧，且朝向所述副主轴设置，伸出在所述竖架外侧的所述传动轴端部设置有随之转动的第一动力头。

优选地，所述竖架面向所述副主轴的端面上还设置有垫块，所述垫块上开设有T型槽，所述T型槽内设置有T型卡块，所述车刀具与所述T型卡块螺栓连接，并固定在所述垫块上。

优选地，所述机床主体下部还设置有一体式水箱。

相对于上述背景技术，本申请通过送料器将长料棒送入正主轴中，长料棒一端穿过中心孔，并伸出在正主轴外部，并通过正主轴端部的夹持件夹紧该长料棒。当正主轴加工产品时，正刀塔通过移动旋转等动作对长料棒进行加工，在该段加工完成后，通过刀塔的剪切功能切断长料棒；此时，如果需要对该段另一侧进行加工，则可以通过副主轴夹持已经加工的长料棒一端，从而对其另一侧进行将，此外，副刀塔可根据产品的需要选择侧铣和端铣。

另外，在加工完成后，由于接料器位于副主轴下侧，并且能够随副主轴运动，因此无论是正主轴或副主轴加工完成后的产品，均能够有接料器接收，再通过其摆动运动至输送带上方，并通过输送带输送至机床主体外。需要说明的是，本申请的送料器可以同时布置一根或多根长料棒，但是每次仅送出一根，并且在加工过程中，通过切断长料棒，从而使长料棒在完成一段加工后，能够持续推入，从而进行下一次加工工作，极大提高工作效率，同时保证加工精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的自动化车铣复合机床立体结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的接料器结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的正主轴、副主轴、正刀塔、副刀塔设置结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的自动化车铣复合机床另一角度的立体结构示意图；

图5为本申请实施例所提供的第二车铣刀具立体结构示意图；

图6为本申请实施例所提供的主齿轮和第二从齿轮设置结构示意图；

图7为本申请实施例所提供的端铣刀具和侧铣刀具传动结构示意图；

图8为本申请实施例所提供的主锥齿轮和第一从齿轮设置结构示意图。

图中：1、机床主体；

2、正主轴；

3、副主轴；

4、正刀塔 41、第一车铣刀具；

5、副刀塔；

51、第二车铣刀具 511、竖架 512、垫块 513、T型槽 514、横架；

52、固定柱；

53、车刀具；

54、端铣刀具 541、从锥齿轮 542、第一从齿轮 543、第一动力头；

55、侧铣刀具 551、第二从齿轮 552、动力轴 553、第二动力头 554、轴承；

56、电机 561、主齿轮 562、主锥齿轮；

57、导轨；

6、水箱；

7、接料器 71、通孔；

8、输送带。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在本实施例中，“上”、“下”、“前”、“后”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

如图1至图8所示，在本实施例中，提供一种自动化车铣复合机床，该机床包括作为主要承载部件的机床主体1，在机床主体1上分别设置有正主轴2、副主轴3、正刀塔4和副刀塔5，正主轴2和副主轴3用于夹紧固定待加工产品，正主轴2固定设置在机床本体上，而副主轴3滑动设置在机床主体1上。

在此基础上，在正主轴2轴心处设置有贯穿的中心孔，送料器将长料棒输送至中心孔处，通过送料器自身的送料功能，将长料棒推进中心孔中，并且另一端能够伸出在正主轴2外，从而实现刀塔对长料棒端部的加工。在正主轴2加工过程中，通常通过正主轴2上的加持件对长料棒锁紧，起到固定作用。当然，对于送料器的设置方式，可以参照现有技术，能够实现长料棒稳定送料即可，这里不再赘述。至于送料器的其他辅助自动化控制功能，这里也不再详述。

需要说明的是，副主轴3滑动设置在机床主体1上，并位于长料棒伸出端一侧，用于夹持长料棒，正主轴2的夹持端与副主轴3的夹持端相对设置，且滑动的副主轴3存在某一位置，使得其轴心与正主轴2的轴心同轴。

具体地说，副主轴3可以通过丝杆和滑轨的方式滑动设置在机床主体1上，但是为了满足加工条件，这里需要将副主轴3沿两个方向滑动设置，即横向和纵向滑动，以满足副刀架对待加工产品的加工；而横向和纵向的两个滑动方向，便需要两组丝杆和滑轨来实现，请参照图3，可以在副主轴3下部设置两组丝杆滑轨，并呈高低层叠设置，两个滑动方向互不影响，从而满足上述加工条件。

刀塔包括对所正主轴2所夹持的产品进行加工的正刀塔4和对副主轴3所夹持的产品进行加工的副刀塔5。正刀塔4也可以通过上述设置方式实现沿正主轴2轴向和径向滑动，这里的正主轴2轴向和径向分别于上述横向和纵向对应；具体地说，正刀塔4包括固定架和设置在固定架上的第一车铣刀具41，第一车铣刀具41能够对正主轴2所夹持的待加工产品进行加工；而固定架底部通过丝杆和滑轨滑动设置在机床主体1上，具体滑动方式可参照副主轴3的滑动方式，这里不再详述。

需要说明的是，第一车铣刀具41包括多个呈周向设置的刀具，第一车铣刀具41转动设置在固定架上，以调整多个刀具的加工位置。现有常规设计通常为12个工位，即安装有12个刀具，但是本申请对齐数量进行调整，增加至15个，从而能够满足多种类型的车铣工作。当然，对于刀具的具体数量，包括但不限于上述给出的实施方式，也可以为其它数量的刀具，这里不再详述。

另外，在副主轴3下侧还设置有摆动的接料器7，接料器7可以通过Z型结构摆动设置，即Z型结构两端分别连接副主轴3和接料器7，并且以副主轴3上的Z型边为转动轴转动，从而实现接料器7的摆动。当然，这里接料器7的设置并不影响副主轴3的运动效果，以及两个刀塔的加工效率。在此基础上，接料器7随副主轴3滑动设置在机床主体1上，用于接收正主轴2和/或副主轴3加工完成后的产品。接料器7在接入产品后，再通过其摆动运动至输送带8上方，并将产品放置在输送带8上，用于将产品输送至机床主体1外。需要指出的是，这里可以通过电动元件为接料器7的摆动提供动力，当然，对于接料器7的运动方式可以有多种，包括但不限于摆动，这里不再一一详述，确保能够实现本申请的功能即可。

由于产品在加工过程中需要喷洒液体，因此为了防止多余液体随接料器7排出机床主体1外，这里在接料器7底部外壁上设置有多个用于排出液体的通孔71。

由于正主轴2和副主轴3两者相对设置，在加工过程中，正主轴2在加工过程中，副主轴3可以用于夹紧长料棒的另一端，当然也可以不夹紧。也就是说，在正主轴2夹紧时，正刀塔4根据待加工产品的位置进行滑动调节，从而对待加工产品进行加工；在正主轴2加工产品完成后，通过刀塔长料棒切断，此时可以由副主轴3继续夹持对另一侧进行加工，也可以直接由接料器7接料后通过输送带8排出机床主体1外。

由于副主轴3存在某一位置，使得其轴心与正主轴2的轴心同轴，因此可以完美的将待加工产品过渡至副主轴3上，再由副主轴3带动待加工产品运动至副刀塔5处，从而完成待加工产品未加工端的加工。

综合上述实施例，本申请通过送料器将长料棒送入正主轴2中，长料棒一端穿过中心孔，并伸出在正主轴2外部，并通过正主轴2端部的夹持件夹紧该长料棒。当正主轴2加工产品时，正刀塔4通过移动旋转等动作对长料棒进行加工，在该段加工完成后，通过刀塔的剪切功能切断长料棒；此时，如果需要对该段另一侧进行加工，则可以通过副主轴3夹持已经加工的长料棒一端，从而对其另一侧进行将，此外，副刀塔5可根据产品的需要选择侧铣和端铣。

另外，在加工完成后，由于接料器7位于副主轴3下侧，并且能够随副主轴3运动，因此无论是正主轴2或副主轴3加工完成后的产品，均能够有接料器7接收，再通过其摆动运动至输送带8上方，并通过输送带8输送至机床主体1外。需要说明的是，本申请的送料器可以同时布置一根或多根长料棒，但是每次仅送出一根，并且在加工过程中，通过切断长料棒，从而使长料棒在完成一段加工后，能够持续推入，从而进行下一次加工工作，极大提高工作效率，同时保证加工精度。

请参照图3，副刀塔5还包括固定设置在机床主体1上的固定柱52，固定柱52面向副主轴3的端面上设置有竖向的导轨57，第二车铣刀具51通过导轨57滑动设置在固定柱52上，从而满足不同高度的车铣工作。

具体地说，上述第二车铣刀具51包括竖架511、横架514和电机56，请参照图5，竖架511呈竖直状态设置，并通过导轨57与固定柱52滑动连接，并且在竖架511上设置有面向副主轴3的端铣刀具54和车刀具53。端铣刀具54和车刀具53能够对副主轴3夹持的待加工产品进行加工。

横架514固定设置在竖架511上方，并且具有朝副主轴3方向伸出的伸出端，在伸出端处设置有侧铣刀具55，侧铣刀具55同样能够对副主轴3夹持的待加工产品进行加工。

此外，电机56固定在横架514上，能够为端铣刀具54和侧铣刀具55提供动力。

具体地说，请参照图6和图7，电机56动力端设置有主齿轮561，主齿轮561啮合有第二从齿轮551，这里的第二从齿轮551可以有多个，可以根据横架514的伸出长度进行设置，多个第二从齿轮551相互啮合，从而使一个主齿轮561能够同时带动多个第二从齿轮551转动。并且每个第二从齿轮551均通过动力轴552转动设置在横架514内，位于伸出端处的动力轴552，其端部伸出在横架514外，并在其端部置有随其转动的第二动力头553，这里的动力轴552可以为多个，当然第二动力头553的数量也为多个，能够提高第二动力头553的加工效率。

请参照图7和图8，电机56的动力端还伸入在竖架511内，并在其端部设置有主锥齿轮562，主锥齿轮562啮合有从锥齿轮541，从锥齿轮541通过传动轴转动设置在竖架511上，传动轴另一端伸出在竖架511外侧，且朝向副主轴3设置，伸出在竖架511外侧的传动轴端部设置有随之转动的第一动力头543；传动轴和第一动力头543的数量也可以为多个，在传动轴为多个基础上，还可以在多个传动轴上设置相互啮合的第一从齿轮542，从而使主锥齿轮562能够带动多个第一从齿轮542转动，满足多个第一动力头543的转动条件，确保第一动力头543的加工效率。

需要说明的是，第一动力头543和第二动力头553的动力来源均为电机56，通过此方式设置，可以实现对待加工产品钻孔镗孔之类的工作。另外，对于动力轴552和传动轴，均可通过轴承554分别转动设置在横架514和竖架511上。

此外，在竖架511面向副主轴3的端面上还设置有垫块512，垫块512上开设有T型槽513，T型槽513内设置有T型卡块，车刀具53与T型卡块螺栓连接，并固定在垫块512上。车刀具53可以采用L型和工字型车设计，可以满足不同的车刀需求。

本申请还将水箱6做成与机床一体式，节约了占地面积，并且注入水容量后，可以使床身更加的稳定可靠。

总体来说，本申请机床主体1外接送料器，送料器单根送往正主轴2上，再由正主轴2的卡盘把料夹持住，进行加工，然后，切断。副主轴3的接料器7接到零件，然后由副主轴3移动带动接料器7运动至输送带8上，送出机床主体1外。本申请综合性高，刀安装多种不同的刀具，工位安装多把相同或者不同的刀具，包括不同的异形刀具。尽可能满足各种复杂性同步或非同步加工。同时，将正刀塔4和副刀塔5做成模块化，集成度高；且多种刀具可满足车、铣、钻、攻、镗、雕等多种复制加工，正主轴2和副主轴3可以同时进行加工，互不影响，即副主轴3可以进行单独加工，亦拥有单独第二通道进行车、铣、钻、攻、镗、雕的作业能力，一台设备大于两台车铣复合机床的功效。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种自动化车铣复合机床，包括作为主要承载部件的机床主体，其特征在于，还包括：

正主轴，固定设置在所述机床主体上，其轴心处设置有贯穿的中心孔，长料棒沿所述中心孔滑动设置，并贯穿所述中心孔伸出在所述正主轴外，所述正主轴端部设置有用于夹紧所述长料棒的夹持件；

副主轴，滑动设置在所述机床主体上，并位于所述长料棒伸出端一侧，用于夹持所述长料棒，所述正主轴的夹持端与所述副主轴的夹持端相对设置，且滑动的所述副主轴存在某一位置，使得其轴心与所述正主轴的轴心同轴；

刀塔，包括对所述正主轴所夹持的产品进行加工的正刀塔和对所述副主轴所夹持的产品进行加工的副刀塔；

送料器，用于将单个所述长料棒输送至所述中心孔处，并沿其轴向推动所述长料棒伸出所述正主轴外；

接料器，摆动设置在所述副主轴下侧，并随所述副主轴滑动设置在机床主体上，用于接收所述正主轴和/或所述副主轴加工完成后的产品；

输送带，设置在所述机床主体上，所述接料器通过其摆动运动至所述输送带上方，并将产品放置在所述输送带上，用于将产品输送至所述机床主体外。

2.根据权利要求1所述的自动化车铣复合机床，其特征在于，所述接料器呈盆状结构，且在所述接料器底部外壁上设置有多个用于排出液体的通孔。

3.根据权利要求1所述的自动化车铣复合机床，其特征在于，所述正刀塔沿所述正主轴轴向和径向滑动设置在所述机床主体上，包括固定架以及转动设置在所述固定架上的第一车铣刀具，所述固定架底部通过丝杆和滑轨滑动设置在所述机床主体上，所述第一车铣刀具包括多个呈周向设置的刀具，以调整多个所述刀具的加工位置。

4.根据权利要求1所述的自动化车铣复合机床，其特征在于，所述副刀塔固定设置在所述机床主体上，并位于所述正主轴一侧，包括固定设置在所述机床主体上的固定柱以及设置在所述固定柱上的第二车铣刀具，所述固定柱面向所述副主轴的端面上设置有竖向的导轨，所述第二车铣刀具通过所述导轨滑动设置在所述固定柱上。

5.根据权利要求4所述的自动化车铣复合机床，其特征在于，所述第二车铣刀具包括：

竖架，与所述导轨滑动连接，所述竖架上设置有面向所述副主轴的端铣刀具和车刀具；

横架，固定设置在所述竖架上方，并具有朝所述副主轴方向伸出的伸出端，在所述伸出端处设置有侧铣刀具；

电机，固定设置在所述横架上，用于为所述端铣刀具和所述侧铣刀具提供动力。

6.根据权利要求5所述的自动化车铣复合机床，其特征在于，所述电机动力端设置有主齿轮，所述主齿轮啮合有第二从齿轮，所述第二从齿轮通过动力轴转动设置在所述横架内，且位于所述伸出端处的所述动力轴，其端部伸出在所述横架外，并在端部设置有随其转动的第二动力头。

7.根据权利要求5所述的自动化车铣复合机床，其特征在于，所述电机动力端伸入在所述竖架内，并在其端部设置有主锥齿轮，所述主锥齿轮啮合有从锥齿轮，所述从锥齿轮通过传动轴转动设置在竖架上，所述传动轴另一端伸出在所述竖架外侧，且朝向所述副主轴设置，伸出在所述竖架外侧的所述传动轴端部设置有随之转动的第一动力头。

8.根据权利要求5所述的自动化车铣复合机床，其特征在于，所述竖架面向所述副主轴的端面上还设置有垫块，所述垫块上开设有T型槽，所述T型槽内设置有T型卡块，所述车刀具与所述T型卡块螺栓连接，并固定在所述垫块上。

9.根据权利要求1所述的自动化车铣复合机床，其特征在于，所述机床主体下部还设置有一体式水箱。