CN117102897B - 一种数控卧式加工中心 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数控铣削技术领域，具体涉及一种数控卧式加工中心。所述数控卧式加工中心包括底座、横移驱动装置、加工台、夹持治具、立柱和主轴箱；所述横移驱动装置安装在所述底座上，其用以驱动所述加工台在水平方向上进行移动；所述夹持治具安装在所述加工台上，其用以带动工件摆动；所述立柱设于所述加工台外，并安装在所述底座上；所述立柱上设有升降驱动装置，所述升降驱动装置用以驱动所述主轴箱升降滑动；所述主轴箱上设有翻面机构；所述立柱上还安装有刀库和换刀装置。本发明解决了现有的数控加工中心无法一次性对工件的多个面进行加工，造成加工效率低下的问题。

Description

一种数控卧式加工中心

技术领域

本发明涉及数控铣削技术领域，具体涉及一种数控卧式加工中心。

背景技术

随着科技的发展，数控技术得到广泛的应用，技术领域不断的提高，由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床成为目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。它的综合加工能力较强，工件一次装夹后能完成较多的加工内容，加工精度较高，就中等加工难度的批量工件，其效率是普通设备的5～10倍，特别是它能完成许多普通设备不能完成的加工，对形状较复杂，精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。它把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。

参阅公开号为CN112222868B的发明专利，其公开了一种加工中心结构，该加工中心中增设了夹持治具，通过该夹持治具可很好的夹固工件，以提高工件的稳定性，然而，采用该种夹持治具夹固工件，工件被完全固定，无法产生移动，也即每次仅可对工件的一个面进行加工，若欲加工其他面，则需人工进行调整，十分不便。

因此，有必要提供一种技术方案来解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种数控卧式加工中心，旨在解决现有的数控加工中心无法一次性对工件的多个面进行加工，造成加工效率低下的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种数控卧式加工中心，包括底座、横移驱动装置、加工台、夹持治具、立柱和主轴箱，其中：

所述横移驱动装置安装在所述底座上，其用以驱动所述加工台在水平方向上进行移动；

所述夹持治具安装在所述加工台上，其包括控制箱、旋转控制机构和两组角度调整机构；所述控制箱与所述加工台固定连接；两组所述角度调整机构对称设置于所述控制箱上，所述角度调整机构包括跷板、主动轮和从动轮，所述跷板转动连接在所述控制箱的顶部，所述主动轮和所述从动轮均设于所述跷板下方，且分布在所述跷板与控制箱的连接处的两侧，所述控制箱上设有电动滑台和第一气缸，所述电动滑台用以驱动所述主动轮靠近或远离所述从动轮，所述第一气缸用以驱动所述从动轮升降活动；所述跷板上安装有异形件夹合机构和压固机构；所述旋转控制机构设于两组所述角度调整机构之间，并安装在所述控制箱上；

所述立柱设于所述加工台外，并安装在所述底座上；所述立柱上设有升降驱动装置，所述升降驱动装置用以驱动所述主轴箱升降滑动；所述主轴箱上设有翻面机构；所述立柱上还安装有刀库和换刀装置。

更为具体的，所述压固机构包括第三气缸、压杆、齿轮、齿条和第四气缸；所述齿轮转动连接在所述跷板上；所述第三气缸安装在所述齿轮上，所述压杆安装在所述第三气缸的输出端，其由所述第三气缸驱动升降活动；所述齿条滑动连接在所述跷板上，并与所述齿轮相啮合，所述第四气缸安装在所述跷板上，其用以驱动所述齿条滑动。

更为具体的，所述异形件夹合机构包括第二气缸、活动板和若干夹合件；所述活动板滑动连接在所述跷板上，所述第二气缸安装在所述跷板上，其用以驱动所述活动板滑动；若干所述夹合件均匀分布在所述活动板上，所述夹合件包括导杆、弹性件和柔性抵接件，所述导杆固定连接在所述活动板上，所述柔性抵接件滑动连接在所述导杆上，且其端部置于所述导杆外，所述弹性件设在所述导杆上，其一端与所述柔性抵接件连接，另一端与所述活动板连接。

更为具体的，所述旋转控制机构包括第五气缸、旋转气缸、旋转板和若干第一真空吸盘；所述第五气缸安装在所述控制箱上，其用以驱动所述旋转气缸升降活动；所述旋转板安装在所述旋转气缸的输出端上；若干所述第一真空吸盘安装在所述旋转板上。

更为具体的，所述横移驱动装置包括横移座；所述底座上安装有若干硬轨，所述横移座在对应所述硬轨的位置处设有滑槽，所述滑槽的壁面上安装有镶块，所述硬轨置于所述滑槽内，且与所述镶块相贴触；所述底座上还安装有线轨，所述线轨上滑动连接有滑块；所述横移座在对应所述线轨的位置处设有自身高度可调节的支撑机构，所述支撑机构与所述滑块连接；所述底座上安装有第一驱动机构，所述第一驱动机构用以驱动所述横移座滑动；所述横移座上安装有第一旋转驱动器，所述加工台安装在所述第一旋转驱动器的输出端。

更为具体的，所述支撑机构包括调节块和两块垫块，所述调节块与所述横移座固定连接，该调节块底部的两端均设有倾斜面；所述垫块的顶面呈倾斜设置，且与所述倾斜面倾斜程度相同，两块所述垫块分别位于所述调节块底部的两端，且其顶面分别与对应的倾斜面相贴触，所述滑块上安装有滑杆，所述垫块上设有沿所述线轨的长度方向开设的通槽，所述滑杆贯穿所述通槽，所述调节块与所述滑杆滑动相连，所述垫块的端部安装有侧块，所述侧块上开设有条形孔，所述条形孔内设有螺栓，所述螺栓与所述调节块螺纹连接。

更为具体的，所述主轴箱包括箱体、主轴、第一驱动组件和第二驱动组件；所述箱体上设有与所述主轴相适配的滑孔，所述滑孔内设有第一轴承；所述主轴贯穿所述滑孔，且与所述第一轴承连接；所述第一驱动组件安装在所述箱体上，其用以驱动所述主轴沿水平方向进行伸缩滑动；所述第二驱动组件安装在所述箱体上，其用以驱动所述主轴旋转。

更为具体的，所述主轴包括套管、中心轴和油缸；所述套管呈中空结构，且一端设有口径逐渐收缩的刀具安装口；所述中心轴置于所述套管内部，所述刀具安装口内设有锁扣，所述锁扣与所述中心轴铰接；所述油缸安装在所述套管上，其用以驱动所述中心轴伸缩滑动。

更为具体的，所述刀库设于所述立柱远离所述主轴箱的一侧，其包括第一电机、传动链、两个传动轮和若干刀具放置座；两个所述传动轮安装在所述立柱上；所述传动链与两个所述传动轮传动连接；所述第一电机用以驱动任一所述传动轮转动；所述立柱上安装有环形滑轨，若干所述刀具放置座均滑动连接在所述环形滑轨上，且均与所述传动链固定连接。

更为具体的，所述换刀装置包括L形滑轨、滑车、夹料件、第一驱动器、第二驱动器和第三驱动器；所述L形滑轨安装在所述立柱上，所述滑车滑动连接在所述L形滑轨上，所述第一驱动器安装在所述立柱上，其用以驱动所述滑车沿所述L形滑轨滑动；所述第二驱动器安装在所述滑车上，其用以驱动所述第三驱动器旋转，所述夹料件安装在所述第三驱动器的输出端，其由所述第三驱动器控制移动，该夹料件的两端均设有夹料部。

本发明所涉及的一种数控卧式加工中心的技术效果为：

本申请增设的夹持治具可带动工件进行调整，当工件放置至两块翘板上时，通过异形件夹合机构和压固机构配合将工件固定，此时，主轴箱可对工件的前端面进行铣削加工，而通过电动滑台带动主动轮移动，改变主动轮与跷板的接触点，并在第一气缸与从动轮的推顶下，即可改变跷板的倾斜角度，从而对工件进行角度调节，以此实现工件的斜向铣削，而完成工件前端面的铣削后，异形件夹合机构和压固机构则松开工件，随后旋转控制机构则带动工件进行旋转，进而将工件原本的侧端面及后端面调整至朝向主轴箱，也即形成新的前端面，接着再由异形件夹合机构和压固机构重新将工件固定，即可对工件的另一个面进行加工。采用本申请的设计，可实现工件朝向的自动调整，无需人工调整工件位置，进而可一次性实现工件的多面加工，大幅提高工作效率。

附图说明

图1为本发明所涉及的一种数控卧式加工中心的结构示意图；

图2为图1中A处的放大示意图；

图3为本发明所涉及的一种数控卧式加工中心中底座与加工台的连接示意图；

图4为图3中B处的放大示意图；

图5为本发明所涉及的一种数控卧式加工中心中调节块与垫块的连接示意图；

图6为本发明所涉及的一种数控卧式加工中心中垫块的结构示意图；

图7为本发明所涉及的一种数控卧式加工中心中镶件的结构示意图；

图8为本发明所涉及的一种数控卧式加工中心中第一驱动机构的结构示意图；

图9为图8中C处的放大示意图；

图10为图8中D处的放大示意图；

图11为本发明所涉及的一种数控卧式加工中心中夹持治具的结构示意图；

图12为图11中E处的放大示意图；

图13为本发明所涉及的一种数控卧式加工中心中夹持治具的主视图；

图14为图13中F处的放大示意图；

图15为本发明所涉及的一种数控卧式加工中心另一视角的结构示意图；

图16为图15中G处的放大示意图；

图17为本发明所涉及的一种数控卧式加工中心中主轴箱的结构示意图；

图18为本发明所涉及的一种数控卧式加工中心中主轴箱的局部示意图；

图19为本发明所涉及的一种数控卧式加工中心中主轴的剖视示意图；

图20为图19中H处的放大示意图。

图中标记：

1、底座；2、横移驱动装置；3、加工台；4、夹持治具；5、立柱；6、主轴箱；7、升降驱动装置；8、刀库；9、换刀装置；10、螺旋排屑机构；11、废屑输出机构；

21、横移座；22、硬轨；23、镶块；231、润滑槽；232、注油通道；24、线轨；25、滑块；26、支撑机构；261、调节块；262、垫块；263、侧块；264、条形孔；265、通槽；27、第一驱动机构；271、第四电机；272、第一丝杠；2721、通液腔；2721a、副腔室；2721b、螺旋槽道；273、第一丝杠螺母；274、回油座；2741、进液管道；2742、出液管道；2743、储液腔；275、回油管；28、第一旋转驱动器；

41、控制箱；42、旋转控制机构；421、旋转气缸；422、旋转板；423、第一真空吸盘；43、角度调整机构；431、跷板；432、主动轮；433、从动轮；434、第一气缸；435、移动块；4351、第一滑层；4352、第二滑层；4353、限位凸起；4354、支杆；436、楔块；437、码盘；438、感应器；44、异形件夹合机构；442、活动板；443、导杆；444、弹性件；445、柔性抵接件；45、压固机构；451、第三气缸；452、压杆；453、齿轮；454、齿条；

61、箱体；62、主轴；621、套管；622、中心轴；623、油缸；624、刀具安装口；625、锁扣；626、碟簧；63、第一驱动组件；631、第二丝杠；632、第二丝杠螺母；633、第二电机；634、连接座；635、第二轴承；64、第二驱动组件；641、第三电机；642、主动齿轮；643、从动齿轮；

81、第一电机；82、传动轮；83、刀具放置座；

91、L形滑轨；92、滑车；93、夹料件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”“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实施例和简化描述，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。

为了更清楚地说明本发明的技术方案，以下提供一优选实施例，具体参阅图1～图20，一种数控卧式加工中心，包括底座1、横移驱动装置2、加工台3、夹持治具4、立柱5和主轴箱6，其中：

横移驱动装置2安装在底座1上，其用以驱动加工台3在水平方向上进行移动；

夹持治具4安装在加工台3上，其包括控制箱41、旋转控制机构42和两组角度调整机构43；控制箱41与加工台3固定连接；两组角度调整机构43对称设置于控制箱41上，角度调整机构43包括跷板431、主动轮432和从动轮433，跷板431转动连接在控制箱41的顶部，主动轮432和从动轮433均设于跷板431下方，且分布在跷板431与控制箱41的连接处的两侧，控制箱41上设有电动滑台和第一气缸434，电动滑台用以驱动主动轮432靠近或远离从动轮433，第一气缸434用以驱动从动轮433升降活动；跷板431上安装有异形件夹合机构44和压固机构45；旋转控制机构42设于两组角度调整机构43之间，并安装在控制箱41上；

立柱5设于加工台3外，并安装在底座1上；立柱5上设有升降驱动装置7，升降驱动装置7用以驱动主轴箱6升降滑动；主轴箱6上设有翻面机构(图中未示出)；立柱5上还安装有刀库8和换刀装置9。

本发明所涉及的一种数控卧式加工中心中的夹持治具4可带动工件进行位置调整，当工件放置至两块翘板上时，由异形件夹合机构44和压固机构45配合将工件固定，此时，主轴箱6可对工件的前端面进行铣削加工，而通过电动滑台带动主动轮432移动，改变主动轮432与跷板431的接触点，并在第一气缸434与从动轮433的推顶下，即可改变跷板431的倾斜角度，从而对工件进行角度调节，以此实现工件的斜向铣削，而完成工件前端面的铣削后，异形件夹合机构44和压固机构45则松开工件，随后旋转控制机构42则带动工件进行旋转，进而将工件原本的侧端面及后端面调整至朝向主轴箱6，也即形成新的前端面，接着再由异形件夹合机构44和压固机构45重新将工件固定，即可对工件的另一个面进行加工。采用本申请的设计，可实现工件朝向的自动调整，无需人工调整工件位置，进而可一次性实现工件的多面加工，大幅提高工作效率。

优选的，在本实施例中，跷板431上设有码盘437，控制箱41上设有感应器438。通过码盘437与感应器438的配合，可精准检测跷板431的摆动角度，以此提高工件加工精度。

需要说明的是，主动轮432顶面与控制箱41顶面的距离记为第一差值，跷板431处于水平状态下，其底面与控制箱41顶面之间的距离记为第二差值，而第一差值需小于第二差值，如此，主动轮432移动时才能使跷板431转动。在该设计下，跷板431则无法呈水平状，导致工件的加工受限，为解决这一问题，本申请在主动轮432的下方设置移动块435，主动轮432则安装在移动块435上，电动滑台用以带动移动块435移动，移动块435包括第一滑层4351和第二滑层4352，第一滑层4351顶部设有限位凸起4353和若干支杆4354，第二滑层4352设于第一滑层4351的上方，并与若干支杆4354滑动连接，其底部与限位凸起4353相贴触，移动块435的外侧设有楔块436，楔块436安装在控制箱41上，优选的，第二滑层4352的底面呈倾斜设置，以与楔块436相适配。具体的，楔块436插设至第一滑层4351和第二滑层4352之间时，可将第二滑层4352逐渐顶起，提高移动块435的整体高度，也即使控制主动轮432抬升，直至第一差值等于第二差值，从而实现跷板431的水平，如此，当需要使跷板431处于水平状态时，仅需通过电动滑台带动移动块435移动，直至楔块436插装至第一滑层4351和第二滑层4352之间即可实现，而电动滑台带动移动块435远离楔块436时，即可使第一差值小于第二差值，进而控制跷板431的转动。

在本实施例中，翻面机构包括第六气缸、旋转支架和第二真空吸盘；旋转支架安装在主轴箱6上，其由外部的控制部件驱动旋转，该旋转支架中部设有容置孔，容置孔的侧壁上安装有若干夹固件；第六气缸安装在主轴箱6上，其用以驱动若干第二真空吸盘升降活动。需要说明的是，采用本申请的角度调整机构43的设计，使得主轴箱6还可对工件的上端面进行铣削加工，而通过该翻面机构的设计，可实现对工件的自动翻面，一次性加工工件的上下端面。具体的，第六气缸带动第二真空吸盘向下移动，使第二真空吸盘贯穿容置孔，并移动至与夹持治具4上的工件相贴触，当第六气缸带动第二真空吸盘上行时，第二真空吸盘则将工件带至容置孔内，并由夹固件夹持固定，而旋转支架则带动工件进行旋转，以实现工件翻面，最后由第六气缸与第二真空吸盘配合将工件送回夹持治具4上即可完成翻面工作。

在本实施例中，压固机构45包括第三气缸451、压杆452、齿轮453、齿条454和第四气缸；齿轮453转动连接在跷板431上；第三气缸451安装在齿轮453上，压杆452安装在第三气缸451的输出端，其由第三气缸451驱动升降活动；齿条454滑动连接在跷板431上，并与齿轮453相啮合，第四气缸安装在跷板431上，其用以驱动齿条454滑动。具体的，工件放置于跷板431上后，由第三气缸451驱动压杆452下行，以压紧工件，而当旋转控制机构42或翻面机构带动工件进行位置调整时，第四气缸则控制齿条454移动，进而令齿轮453旋转，以使压杆452向外移动，避免对旋转控制机构42或翻面机构的工作造成干扰。

在本实施例中，异形件夹合机构44包括第二气缸、活动板442和若干夹合件；活动板442滑动连接在跷板431上，第二气缸安装在跷板431上，其用以驱动活动板442滑动；若干夹合件均匀分布在活动板442上，夹合件包括导杆443、弹性件444和柔性抵接件445，导杆443固定连接在活动板442上，柔性抵接件445滑动连接在导杆443上，且其端部置于导杆443外，弹性件444设在导杆443上，其一端与柔性抵接件445连接，另一端与活动板442连接。具体的，工件放置至翘板上时，第二气缸则驱动活动板442靠近工件，而弹性件444选用强力弹簧，在弹性件444的弹力作用下，柔性抵接件445可抵靠在工件的侧端面上，以此将工件夹紧，进一步提高工件的稳定性，进而提高加工质量。

在本实施例中，旋转控制机构42包括第五气缸、旋转气缸421、旋转板422和若干第一真空吸盘423；第五气缸安装在控制箱41上，其用以驱动旋转气缸421升降活动；旋转板422安装在旋转气缸421的输出端上；若干第一真空吸盘423安装在旋转板422上。具体的，工件的前端面加工完成后，第五气缸则带动旋转气缸421上行，使第一真空吸盘423吸附抬升工件，随后由旋转气缸421驱动旋转板422旋转，以使工件进行转动，从而实现工件的朝向调整，接着再由第五气缸带动旋转气缸421下行即可将工件重新放置至跷板431上。

在本实施例中，横移驱动装置2包括横移座21；底座1上安装有若干硬轨22，横移座21在对应硬轨22的位置处设有滑槽，滑槽的壁面上安装有镶块23，硬轨22置于滑槽内，且与镶块23相贴触；底座1上还安装有线轨24，线轨24上滑动连接有滑块25；横移座21在对应线轨24的位置处设有自身高度可调节的支撑机构26，支撑机构26与滑块25连接；底座1上安装有第一驱动机构27，第一驱动机构27用以驱动横移座21滑动；横移座21上安装有第一旋转驱动器28，加工台3安装在第一旋转驱动器28的输出端。

进一步的，支撑机构26包括调节块261和两块垫块262，调节块261与横移座21固定连接，该调节块261底部的两端均设有倾斜面；垫块262的顶面呈倾斜设置，且与倾斜面倾斜程度相同，两块垫块262分别位于调节块261底部的两端，且其顶面分别与对应的倾斜面相贴触，滑块25上安装有滑杆，垫块262上设有沿线轨24的长度方向开设的通槽265，滑杆贯穿通槽265，并与调节块261滑动连接，垫块262的端部安装有侧块263，侧块263上开设有条形孔264，条形孔264内设有螺栓，该螺栓的头部与侧块263相贴触，其螺柱与调节块261螺纹连接，以此固定垫块262的位置。

在实际应用中，因横移座21的往复滑动，硬轨22不可避免的会产生磨损，从而导致硬轨22与横移座21间产生间隙，即硬轨22无法支撑横移座21，仅剩线轨24对加工台3进行支撑，增大了线轨24承重负担而易损坏。而采用上述支撑机构26的设计，可在横移座21与硬轨22间产生间隙时，将螺栓向外旋动，再将两块垫块262分别向外拉动，在垫块262的顶面和倾斜面的配合下，调节块261则会向下移动，进而横移座21则产生位置变化以重新与硬轨22相贴触。

在本实施例中，镶块23靠近硬轨22的一侧设有润滑槽231，该镶块23内部设有注油通道232，注油通道232的进油口设于镶块23的侧端，其出油口与润滑槽231相连通。具体的，机床启动前，先通过注油通道232向润滑槽231内注入润滑油，降低硬轨22与镶块23间的摩擦，使二者间的滑动更加顺畅，降低二者间的损耗，同时延长硬轨22及镶块23的使用寿命。

进一步的，镶块23远离硬轨22的一面呈倾斜设置，滑槽的内壁面亦呈倾斜设置。采用该设计，使得因磨损而导致镶块23与硬轨22间产生间隙时，可通过调整镶块23的位置，使镶块23与硬轨22重新贴触，保证横移座21与硬轨22间的定位精度。

在本实施例中，第一驱动机构27包括第四电机271、第一丝杠272和第一丝杠螺母273，第四电机271安装在底座1上，第一丝杠272与底座1转动连接，其一端与第四电机271的输出端固定连接，另一端安装有回油冷却结构；回油冷却结构包括回油座274和回油管275；回油座274安装在底座1上，其内部设有储液腔2743；第一丝杠272端部与回油座274转动连接，该第一丝杠272内部设有由靠近回油座274一端向内开设形成的通液腔2721；通液腔2721由主腔室、副腔室2721a和若干螺旋槽道2721b组成，副腔室2721a设于主腔室远离回油座274的一侧，且该副腔室2721a的直径大于主腔室的直径，若干螺旋槽道2721b均由主腔室的腔壁向外开设形成；回油管275与主腔室的壁面相贴触，且其一端伸至副腔室2721a内，另一端通过旋转接头与回油座274连接，若干螺旋槽道2721b与回油管275的外壁配合形成回液间隙，回液间隙的两端分别与副腔室2721a和储液腔2743相连通；回油座274上设有进液管道2741和出液管道2742，进液管道2741通过旋转接头与回油管275的内腔相连通，出液管道2742与储液腔2743相连通；第一丝杠螺母273与第一丝杠272螺纹连接，且与横移座21固定相连。本申请通过回油座274和回油管275以实现第一丝杠272的自然冷却。具体的，回油座274的进液管道2741通入冷却液后则沿回油管275流入，并由回油管275另一端流出，由回油管275排出后，冷却液进入副腔室2721a内，副腔室2721a中的冷却液沿螺旋槽道2721b流动，最终进入储液腔2743中，并由出液管道2742排出，其中，冷却液在沿螺旋槽道2721b流动的过程即为沿第一丝杠272的周向活动，以此与第一丝杠272充分接触，进而达到最佳的冷却效果。采用上述设计，可通过冷却液的流动带走第一丝杠272上的大量热量，避免第一丝杠272出现温度过高的情况，延长第一丝杠272的使用寿命，进而降低维修、更换成本。

需要说明的是，现有的卧式加工中心(参阅公开号为CN218800856U的实用新型专利)常以驱动件驱动立柱或主轴箱整体进行横向移动，以此控制铣削深度，而立柱或主轴箱的自身重量较大，驱动件在驱动立柱或主轴箱移动时，移动的稳定性、顺畅性均较差，导致主轴的移动亦不稳定、顺畅，极易影响加工质量。

为解决上述问题，在本实施例中，主轴箱6包括箱体61、主轴62、第一驱动组件63和第二驱动组件64；箱体61上设有与主轴62相适配的滑孔，滑孔内设有第一轴承；主轴62贯穿滑孔，且与第一轴承连接；第一驱动组件63安装在箱体61上，其用以驱动主轴62沿水平方向进行伸缩滑动；第二驱动组件64安装在箱体61上，其用以驱动主轴62旋转。采用上述第一驱动组件63直接控制主轴62微调活动，以使主轴62带动刀具对工件进行铣削加工的设计，使得主轴62的顺畅性和稳定性均得到保障，可有效提高工件加工质量。

进一步的，第一驱动组件63包括第二丝杠631、第二丝杠螺母632和第二电机633，第二丝杠631转动连接在箱体61上，第二丝杠螺母632与第二丝杠631螺纹连接，第二电机633安装在箱体61上，其用以驱动第二丝杠631旋转，第二丝杠螺母632上设有连接座634，主轴62上设有与连接座634的两端相贴靠的限位结构，连接座634内设有第二轴承635，主轴62与第二轴承635连接。

进一步的，第二驱动组件64包括第三电机641、主动齿轮642和从动齿轮643，第三电机641安装在箱体61上，其用以驱动主动齿轮642旋转，从动齿轮643安装在主轴62上，并与主动齿轮642相啮合。需要说明的是，主动齿轮643可相对主轴62滑动，或延长主轴齿轮643长度，以确保第一驱动组件63驱动主轴滑动时，第二驱动组件64可驱动主轴旋转。

在本实施例中，主轴62包括套管621、中心轴622和油缸623；套管621呈中空结构，且一端设有口径逐渐收缩的刀具安装口624；中心轴622置于套管621内部，刀具安装口624内设有锁扣625，锁扣625与中心轴622铰接；油缸623安装在套管621上，其用以驱动中心轴622伸缩滑动；中心轴22外套设有由若干碟簧626组成的碟簧组，碟簧组一端与套管21连接，另一端与中心轴22连接。具体的，安装刀具时，先将刀具的端部插装至刀具安装口624内，此时，锁扣625抵靠在刀具外，随后油缸623拉动中心轴622，在刀具安装口624的内壁面的作用下，锁扣625则逐渐锁紧刀具，以此将刀具固定于主轴62上，而碟簧626对中心轴622施加向后的推力，进一步提高刀具锁紧效果，反之，拆卸刀具时，仅需驱动油缸623推动中心轴622，即可使刀具安装口624的内壁撤去对锁扣625的作用力，锁扣625也即失去对刀具的锁紧力，刀具即可由主轴62中拆出。

在本实施例中，刀库8设于立柱5远离主轴箱6的一侧，其包括第一电机81、传动链、两个传动轮82和若干刀具放置座83；两个传动轮82安装在立柱5上；传动链与两个传动轮82传动连接；第一电机81用以驱动任一传动轮82转动；立柱5上安装有环形滑轨，若干刀具放置座83均滑动连接在环形滑轨上，且均与传动链固定连接。

进一步的，换刀装置9包括L形滑轨91、滑车92、夹料件93、第一驱动器、第二驱动器和第三驱动器；L形滑轨91安装在立柱5上，滑车92滑动连接在L形滑轨91上，第一驱动器安装在立柱5上，其用以驱动滑车92沿L形滑轨91滑动；第二驱动器安装在滑车92上，其用以驱动第三驱动器旋转，夹料件93安装在第三驱动器的输出端，其由第三驱动器控制移动，该夹料件93的两端均设有夹料部。

在实际应用中，根据系统反馈的信息，第一电机81可带动传动轮82转动，进而使传动链控制安装有相应刀具的刀具安装座移动至刀具输出工位上，随后第一驱动器则控制滑车92沿L形滑轨91移动至刀具输出工位处，而夹料件93则会将相应的刀具夹住，并由第三驱动器控制夹料件93将刀具取出，接着滑车92复位，夹料件93再将主轴62上的刀具取出，并由第二驱动器控制夹料件93旋转，使刀具位置交换，最后由第三驱动器控制夹料件93带动新的刀具插装至主轴62上，如此，即完成换刀工作。

在本实施例中，加工台3的侧端设有螺旋排屑机构10，底座1的侧端设有废屑输出机构11，螺旋排屑机构10的输出端位于废屑输出机构11的上方。采用该设计，使得经铣削加工产生的废屑可被螺旋排屑机构10带至废屑输出机构11上，再由废屑输出机构11向外排出以便进行统一处理。

以上所述仅为本发明较佳的实施例而已，其结构并不限于上述列举的形状，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种数控卧式加工中心，其特征在于：包括底座、横移驱动装置、加工台、夹持治具、立柱和主轴箱，其中：

所述横移驱动装置安装在所述底座上，其用以驱动所述加工台在水平方向上进行移动；

所述夹持治具安装在所述加工台上，其包括控制箱、旋转控制机构和两组角度调整机构；所述控制箱与所述加工台固定连接；两组所述角度调整机构对称设置于所述控制箱上，所述角度调整机构包括跷板、主动轮和从动轮，所述跷板转动连接在所述控制箱的顶部，所述主动轮和所述从动轮均设于所述跷板下方，且分布在所述跷板与控制箱的连接处的两侧，所述控制箱上设有电动滑台和第一气缸，所述电动滑台用以驱动所述主动轮靠近或远离所述从动轮，所述第一气缸用以驱动所述从动轮升降活动；主动轮顶面与控制箱顶面的距离记为第一差值，跷板处于水平状态下，其底面与控制箱顶面之间的距离记为第二差值，而第一差值需小于第二差值；主动轮的下方设置有移动块，主动轮则安装在移动块上，电动滑台用以带动移动块移动，移动块包括第一滑层和第二滑层，第一滑层顶部设有限位凸起和若干支杆，第二滑层设于第一滑层的上方，并与若干支杆滑动连接，其底部与限位凸起相贴触，移动块的外侧设有楔块，楔块安装在控制箱上；所述跷板上安装有异形件夹合机构和压固机构；所述旋转控制机构设于两组所述角度调整机构之间，并安装在所述控制箱上；

所述立柱设于所述加工台外，并安装在所述底座上；所述立柱上设有升降驱动装置，所述升降驱动装置用以驱动所述主轴箱升降滑动；所述主轴箱上设有翻面机构；所述立柱上还安装有刀库和换刀装置；

所述旋转控制机构包括第五气缸、旋转气缸、旋转板和若干第一真空吸盘；所述第五气缸安装在所述控制箱上，其用以驱动所述旋转气缸升降活动；所述旋转板安装在所述旋转气缸的输出端上；若干所述第一真空吸盘安装在所述旋转板上；

所述主轴箱包括箱体、主轴、第一驱动组件和第二驱动组件；所述箱体上设有与所述主轴相适配的滑孔，所述滑孔内设有第一轴承；所述主轴贯穿所述滑孔，且与所述第一轴承连接；所述第一驱动组件安装在所述箱体上，其用以驱动所述主轴沿水平方向进行伸缩滑动；所述第二驱动组件安装在所述箱体上，其用以驱动所述主轴旋转；

所述主轴包括套管、中心轴和油缸；所述套管呈中空结构，且一端设有口径逐渐收缩的刀具安装口；所述中心轴置于所述套管内部，所述刀具安装口内设有锁扣，所述锁扣与所述中心轴铰接；所述油缸安装在所述套管上，其用以驱动所述中心轴伸缩滑动；中心轴外套设有由若干碟簧组成的碟簧组，碟簧组一端与套管连接，另一端与中心轴连接。

2.根据权利要求1所述一种数控卧式加工中心，其特征在于：所述压固机构包括第三气缸、压杆、齿轮、齿条和第四气缸；所述齿轮转动连接在所述跷板上；所述第三气缸安装在所述齿轮上，所述压杆安装在所述第三气缸的输出端，其由所述第三气缸驱动升降活动；所述齿条滑动连接在所述跷板上，并与所述齿轮相啮合，所述第四气缸安装在所述跷板上，其用以驱动所述齿条滑动。

3.根据权利要求1所述一种数控卧式加工中心，其特征在于：所述异形件夹合机构包括第二气缸、活动板和若干夹合件；所述活动板滑动连接在所述跷板上，所述第二气缸安装在所述跷板上，其用以驱动所述活动板滑动；若干所述夹合件均匀分布在所述活动板上，所述夹合件包括导杆、弹性件和柔性抵接件，所述导杆固定连接在所述活动板上，所述柔性抵接件滑动连接在所述导杆上，且其端部置于所述导杆外，所述弹性件设在所述导杆上，其一端与所述柔性抵接件连接，另一端与所述活动板连接。

4.根据权利要求1所述一种数控卧式加工中心，其特征在于：所述横移驱动装置包括横移座；所述底座上安装有若干硬轨，所述横移座在对应所述硬轨的位置处设有滑槽，所述滑槽的壁面上安装有镶块，所述硬轨置于所述滑槽内，且与所述镶块相贴触；所述底座上还安装有线轨，所述线轨上滑动连接有滑块；所述横移座在对应所述线轨的位置处设有自身高度可调节的支撑机构，所述支撑机构与所述滑块连接；所述底座上安装有第一驱动机构，所述第一驱动机构用以驱动所述横移座滑动；所述横移座上安装有第一旋转驱动器，所述加工台安装在所述第一旋转驱动器的输出端。

5.根据权利要求4所述一种数控卧式加工中心，其特征在于：所述支撑机构包括调节块和两块垫块，所述调节块与所述横移座固定连接，该调节块底部的两端均设有倾斜面；所述垫块的顶面呈倾斜设置，且与所述倾斜面倾斜程度相同，两块所述垫块分别位于所述调节块底部的两端，且其顶面分别与对应的倾斜面相贴触，所述滑块上安装有滑杆，所述垫块上设有沿所述线轨的长度方向开设的通槽，所述滑杆贯穿所述通槽，所述调节块与所述滑杆滑动相连，所述垫块的端部安装有侧块，所述侧块上开设有条形孔，所述条形孔内设有螺栓，所述螺栓与所述调节块螺纹连接。

6.根据权利要求1所述一种数控卧式加工中心，其特征在于：所述刀库设于所述立柱远离所述主轴箱的一侧，其包括第一电机、传动链、两个传动轮和若干刀具放置座；两个所述传动轮安装在所述立柱上；所述传动链与两个所述传动轮传动连接；所述第一电机用以驱动任一所述传动轮转动；所述立柱上安装有环形滑轨，若干所述刀具放置座均滑动连接在所述环形滑轨上，且均与所述传动链固定连接。

7.根据权利要求6所述一种数控卧式加工中心，其特征在于：所述换刀装置包括L形滑轨、滑车、夹料件、第一驱动器、第二驱动器和第三驱动器；所述L形滑轨安装在所述立柱上，所述滑车滑动连接在所述L形滑轨上，所述第一驱动器安装在所述立柱上，其用以驱动所述滑车沿所述L形滑轨滑动；所述第二驱动器安装在所述滑车上，其用以驱动所述第三驱动器旋转，所述夹料件安装在所述第三驱动器的输出端，其由所述第三驱动器控制移动，该夹料件的两端均设有夹料部。