CN117260328A - 一种圆柱壳体端面加工机床 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种圆柱壳体端面加工机床，涉及机加工设备领域，其包括底座、相对设置的一对移动座以及设于两个所述移动座之间的夹具；所述夹具可设于所述底座上且所述夹具适于夹持待加工工件；两个所述移动座可移动的设置在所述底座上并能够相互靠近或远离，且各所述移动座上均设有刀架和刀具驱动单元，所述刀架与所述刀具驱动单元连接，且所述刀架适于夹持刀具，以能够经由所述刀具驱动单元驱动所述刀架上的刀具进行转动。本申请具有能够实现对待加工工件的两端同时进行机加工，以能够极大提升机加工效率的效果。

Description

一种圆柱壳体端面加工机床

技术领域

本申请涉及机加工设备领域，尤其是涉及一种圆柱壳体端面加工机床。

背景技术

机床是指制造机器和机械的机器，其一般包括夹具部分以及刀具部分，以通过夹具部分固定代加工的工件，并通过刀具部分对工件进行加工。

一般的，对于大尺寸的长杆形工件的端面进行加工时，通常采用卧式机床进行加工，例如卧式车床等。

在现有技术中的卧式机床一般是一端设置夹具另一端设置刀具，从而能够通过夹具对长杆形工件的一端进行夹持，并由刀具对长杆形工件的另一端进行机加工，但是如果长杆形工件的两端均需要进行机加工处理，则需要先对长杆形工件的一段进行加工后，将长杆形工件拆下并重新夹装，以对长杆形工件的另一端进行机加工，使得加工过程中需要对工件进行两次的夹装，严重影响了加工效率。

有鉴于此需要一种圆柱壳体端面加工机床。

发明内容

为了改善对长杆形工件的两端进行加工时需要对工件进行两次装夹，严重影响加工效率的问题，本申请提供一种圆柱壳体端面加工机床。

本申请所提供的一种圆柱壳体端面加工机床，采用如下的技术方案：一种圆柱壳体端面加工机床，包括底座、相对设置的一对移动座以及设于两个所述移动座之间的夹具；所述夹具设于在所述底座上且所述夹具适于夹持待加工工件；两个所述移动座可移动的设置在所述底座上并能够相互靠近或远离，且各所述移动座上均设有刀架和刀具驱动单元，所述刀架与所述刀具驱动单元连接，且所述刀架适于夹持刀具，以能够经由所述刀具驱动单元驱动所述刀架上的刀具进行转动。

通过采用上述技术方案，长杆形的待加工工件能够夹持固定在夹具上，长杆形的待加工工件固定在夹具上后能够处于两个相对设置的移动座之间，且移动座能够沿着底座相互靠近或者远离，从而能够在相对设置的两个移动座相互远离的时候，两者之间能够形成适于安装待加工工件的安装空间，以便于将待加工工件安装在夹具上，并在两者相互靠近的时候使得两个移动座上的刀具能够靠近待加工工件的端面，从而能够同时对待加工工件的两个端面进行机加工，从而使得在对待加工工件的两个端面进行机加工时，只需要对待加工工件进行一次夹装固定即可，因而能够极大的提高对待加工工件进行机加工的效率。

进一步地，所述底座上设有一对进给滑轨以及设于所述进给滑轨上的若干滑动承接件，所述移动座和所述夹具均架设在相对应的所述滑动承接件上，以经由所述滑动承接件与所述进给滑轨滑动连接。

通过采用上述技术方案，进给滑轨以及与进给滑轨连接部件对硬度的要求较高，设置硬度较高的滑动承接件能够代替移动座与进给滑轨进行连接，能够降低对移动座的制造材质的硬度要求，能够节约一定的制造成本。

进一步地，所述底座上还设有储屑槽，所述移动座还包括进给驱动单元，所述进给驱动单元包括进给电机、进给齿轮和进给齿条，所述进给齿条设于所述储屑槽的一侧的侧壁上，所述进给电机设于所述移动座上并与所述进给齿轮传动连接以能够带动所述进给齿轮转动，且所述进给齿轮与所述进给齿条啮合。

通过采用上述技术方案，能够通过齿轮齿条的传动方式实现移动座的移动，对于一些尺寸较大的待加工工件，齿轮齿条的传动方式能够使得移动座具有更快的移动速度，以能够使得移动座可以更快的移动到合适的位置以便于将待加工工件安装在夹具上。

进一步地，所述储屑槽的侧壁与所述储屑槽的槽口之间所形成的夹角为直角或顿角，所述进给齿条的齿面与所述储屑槽的侧壁平行。

通过采用上述技术方案，使得机加工过程中产生的金属碎屑不易附着在齿面上，从而能够使得进给齿条与进给齿轮之间不易卡入金属碎屑，能够使得进给齿条与进给齿轮不易磨损，也不易出现移动座被卡死的情况。

进一步地，所述储屑槽的设有所述进给齿条的侧壁处于所述底座的长度方向的中轴线上。

通过采用上述技术方案，能够使得进给齿条作用在进给齿轮上并最终作用在移动座上的力也能够尽可能的处于移动座的中轴线上，从而使得移动座在移动时不易出现发生倾斜偏转而卡止或者沿进给滑轨移动时发生跳动（或抖动）的情况。

进一步地，所述进给齿条从中部分为第一斜向段和第二斜向段，所述第一斜向段上的斜齿从上往下向远离所述第二斜向段的方向倾斜，所述第二斜向段上的斜齿从上往下向远离所述第一斜向段的方向倾斜，两个所述移动座中的一者与所述第一斜向段传动连接，另一者与所述第二斜向段传动连接，且所述进给齿轮为斜齿轮。

通过采用上述技术方案，第一斜向段和第二斜向段的斜齿设计能够在使得对应的移动座上的刀具在与待加工工件的端面接触时，端面对刀具的反作用力最终作用在斜齿上，斜齿能够对进给齿轮施加向下的力，以能够将移动座紧紧的压在底座上。

进一步地，所述移动座还包括立架、纵向移动板和移动板驱动单元，所述立架上朝向所述夹具的一侧设有一对竖直设置的纵向滑轨，所述纵向移动板可移动的连接在所述纵向滑轨上，且所述移动板驱动单元与所述纵向移动板传动连接，以能够经由所述移动板驱动单元带动所述纵向移动板沿所述纵向滑轨移动；所述刀架和刀具驱动单元均设于所述纵向移动板上。

通过采用上述技术方案，能够实现刀具在竖直方向上的移动，从而能够适配多种规格的待加工工件的机加工。

进一步地，所述移动座的座体上设有多道沿水平方向与竖直方向延伸的减重孔。

通过采用上述技术方案，能够减轻移动座的自重，便于实现移动座的移动，总而能够便于实现刀具的进给。

进一步地，所述底座上设有螺纹孔，所述进给滑轨上设有与所述螺纹孔相匹配的滑轨沉孔，螺栓能够穿过所述滑轨沉孔与所述螺纹孔连接，以将所述进给滑轨固定在所述底座上；所述夹具包括底板和承接架，所述承接架设于所述底板上，且所述承接架上设有适于夹持待加工工件的夹爪，所述底板上设有与所述螺纹孔相匹配的连接沉孔，所述螺栓能够穿过所述连接沉孔并与所述螺纹孔连接，以将所述夹具固定在所述底座上。

通过采用上述技术方案，能够将夹具固定在底座上，以使得在进行机加工的过程中，夹具不易发生移动，从而能够保证加工的稳定性和精度。

进一步地，所述夹具还包括横向移动座和横向驱动单元，所述承接架设于所述底板上，所述底板上设有沿垂直于所述进给滑轨的方向延伸的横向滑轨，所述横向移动座可移动的设置在所述横向滑轨上并与所述横向驱动单元传动连接，以能够在所述横向驱动单元的驱动下沿所述横向滑轨移动。

通过采用上述技术方案，能够实现工件的水平移动，从而能够适配多种规格的待加工工件的机加工。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果：

1、长杆形的待加工工件能够夹持固定在夹具上，长杆形的待加工工件固定在夹具上后能够处于两个相对设置的移动座之间，且移动座能够沿着底座相互靠近或者远离，从而能够在相对设置的两个移动座相互远离的时候，两者之间能够形成适于安装待加工工件的安装空间，以便于将待加工工件安装在夹具上，并在两者相互靠近的时候使得两个移动座上的刀具能够靠近待加工工件的端面，从而能够同时对待加工工件的两个端面进行机加工，从而使得在对待加工工件的两个端面进行机加工时，只需要对待加工工件进行一次夹装固定即可，因而能够极大的提高对待加工工件进行机加工的效率；

2、能够经由移动板驱动单元带动纵向移动板沿纵向滑轨移动，并经由横向驱动单元带动横向移动座沿水平方向移动，以能够实现刀具相对于待加工工件的端面在竖直方向上以及水平方向上进行移动，从而能够适配多种规格的待加工工件的机加工。

附图说明

图1是本申请的一种圆柱壳体端面加工机床的立体图；

图2是本申请的一种圆柱壳体端面加工机床的局部结构的俯视图；

图3是图1中A区域的放大图；

图4是图1中B区域的放大图；

图5是图2中夹具与底座的连接处沿D-D方向的剖视图；

图6是图5中F区域的放大图；

图7是图2中移动座沿E-E方向的剖视图；

图8是图2中 C-C方向的剖视图，其示出了储屑槽的侧壁与储屑槽的槽口之间所形成的夹角为直角的情况；

图9是图2中 C-C方向的剖视图，其示出了储屑槽的侧壁与储屑槽的槽口之间所形成的夹角为钝角的情况；

图10是图7中G区域的放大图，其示出了第一斜向段；

图11是进给齿轮与第二斜向段的配合状态示意图。

附图标记说明：1、底座；11、进给滑轨；111、滑轨沉孔；12、滑动承接件；13、储屑槽；2、移动座；21、刀架；22、刀具驱动单元；23、进给驱动单元；231、进给电机；232、进给齿轮；233、进给齿条；2331、第一斜向段；2332、第二斜向段；24、立架；241、纵向滑轨；25、纵向移动板；26、移动板驱动单元；27、减重孔；3、夹具；31、底板；311、连接沉孔；32、承接架；321、夹爪；33、横向移动座；34、横向驱动单元。

具体实施方式

图1是本申请的一种圆柱壳体端面加工机床的立体图，图2是本申请的一种圆柱壳体端面加工机床的局部结构的俯视图，参见图1和图2，本申请所提供的一种圆柱壳体端面加工机床包括底座1、相对设置的一对移动座2以及设于两个移动座2之间的夹具3；夹具3设于在底座1上且夹具3适于夹持待加工工件；两个移动座2可移动的设置在底座1上并能够相互靠近或远离。

图3是图1中A区域的放大图，参见图1和图3，且各移动座2上均设有刀架21（包括主轴、用于夹持刀具的刀具卡盘以及驱动刀具卡盘的驱动缸，均为现有技术，此处不再赘述）和刀具驱动单元22（为用于驱动主轴进行转动的驱动电机），刀架21与刀具驱动单元22连接，且刀架21适于夹持刀具，以能够经由刀具驱动单元22驱动刀架21上的刀具进行转动。

对于大尺寸的长杆形工件，例如大尺寸的圆柱壳体结构或者大尺寸的传动轴等，在需要对以上的长杆形工件的两端端面进行机加工时，可先调节两个移动座2使两者相互远离，以便于安装长杆形工件，随后将长杆形工件吊装至夹具3，以将长杆形工件夹持固定在夹具3上，固定好长杆形工件后，调节两个移动座2，使得两个移动座2相互靠近，以使得两个移动座2上的刀具能够靠近各自对应的长杆形工件的端面，以能够同时对长杆形工件的两端进行机加工，从而使得在对待加工工件的两个端面进行机加工时，只需要对待加工工件进行一次夹装固定即可，因而能够极大的提高对待加工工件进行机加工的效率。

图4是图1中B区域的放大图，参见图1和图4，具体地，在底座1上设有一对进给滑轨11以及设于进给滑轨11上的若干滑动承接件12，移动座2和夹具3均架设在相对应的滑动承接件12上，以经由滑动承接件12与进给滑轨11滑动连接，一般的，底座1、移动座2和夹具3的主体部分采用铸铁制造，硬度相对较低不耐磨，而进给滑轨11一般是采用耐磨合金钢制成，因此，为了提高移动座2和夹具3的寿命，可在进给滑轨11上设置若干同样由耐磨合金钢制成的滑动承接件12，以将移动座2和夹具3均架设在相对应的滑动承接件12上，并经由滑动承接件12与进给滑轨11滑动连接，从而能够使得滑动连接的部分有更高的强度更加耐磨，使用寿命更长，且也能够降低整体的制造成本。

图5是图2中夹具与底座的连接处沿D-D方向的剖视图，图6是图5中F区域的放大图，参见图6和图6，可以理解的是，在底座1上可设有螺纹孔，在进给滑轨11上可设有与螺纹孔相匹配的滑轨沉孔111，使得螺栓能够穿过滑轨沉孔111与螺纹孔连接，以将进给滑轨11固定连接在底座1上，需要注意的是，该对进给滑轨11可设置为沿底座1的长度方向延伸，且该对进给滑轨11关于底座1在长度方向上的中轴线对称。

参见图4，相应的，夹具3包括底板31和承接架32，承接架32设于底板31上，且承接架32上设有适于夹持待加工工件的夹爪321（为现有技术此处不再赘述），底板31与滑动承接件12之间可以通过螺接的方式连接，且在底板31上设有与螺纹孔相匹配的连接沉孔311，在滑动承接件12上设有与连接沉孔311相匹配的通孔结构，以使得螺栓能够顺次穿过连接沉孔311、通孔结构以及滑轨沉孔111并与螺纹孔连接，以将夹具3固定在底座1上，以使得在进行机加工的过程中，夹具3不易发生移动，从而能够保证加工的稳定性和精度。

图7是图2中移动座沿E-E方向的剖视图，参见图1和图7，在底座1上还需要设有储屑槽13以便于存储和收集机加工过程中产生的金属碎屑，移动座2还包括进给驱动单元23，进给驱动单元23包括进给电机231、进给齿轮232和进给齿条233，进给齿条233设于储屑槽13的一侧的侧壁上，进给电机231设于移动座2上并与进给齿轮232传动连接以能够带动进给齿轮232转动，且进给齿轮232与进给齿条233啮合，从而在进给电机231带动进给齿轮232转动时，移动座2能够沿着进给齿条233移动，从而能够实现移动座2的位置调节；且能够通过齿轮齿条的传动方式实现移动座2的移动，对于一些尺寸较大的待加工工件，齿轮齿条的传动方式能够使得移动座2具有更快的移动速度，以能够使得移动座2可以更快的移动到合适的位置以便于将待加工工件安装在夹具3上。

图8是图2中 C-C方向的剖视图，其示出了储屑槽的侧壁与储屑槽的槽口之间所形成的夹角为直角的情况，图9是图2中 C-C方向的剖视图，其示出了储屑槽的侧壁与储屑槽的槽口之间所形成的夹角为钝角的情况参见图1，参见图8和图9，可以理解的是，可将储屑槽13的侧壁与储屑槽13的槽口之间所形成的夹角设置为直角或顿角，其中以钝角为优选，且进给齿条233的齿面与储屑槽13的侧壁平行，该设计使得进给齿条233的齿面是朝向下方的，从而能够使得机加工过程中产生的金属碎屑不易附着在进给齿条233的齿面上，以能够使得使得进给齿条233与进给齿轮232之间不易卡入金属碎屑，从而能够使得进给齿条233与进给齿轮232不易磨损，也不易出现移动座2被卡死的情况；需要注意的是，若是储屑槽13的侧壁与储屑槽13的槽口之间所形成的夹角为顿角，则储屑槽13的槽底上靠近进给齿条233的部分需要保持与进给齿条233的齿面垂直，以保证储屑槽13的槽底不与进给齿轮232发生碰撞。

且储屑槽13的设有进给齿条233的侧壁应当优选设置在处于底座1的长度方向的中轴线上，以能够使得进给齿条233作用在进给齿轮232上并最终作用在移动座2上的力也能够尽可能的处于移动座2的中轴线上，从而使得移动座2在移动时不易出现发生倾斜偏转而卡止或者沿进给滑轨11移动时发生跳动（或抖动）的情况，能够保证移动座2（也即是刀具）在进给过程中的稳定性。

图10是图7中G区域的放大图，其示出了第一斜向段，图11是进给齿轮与第二斜向段的配合状态示意图，参见图10和图11，进一步地，可将进给齿条233（如图7所示）从设置为中部划分成第一斜向段2331和第二斜向段2332两个部分，第一斜向段2331上的斜齿从上往下向远离第二斜向段2332的方向倾斜，第二斜向段2332上的斜齿从上往下向远离第一斜向段2331的方向倾斜，两个移动座2中的一者与第一斜向段2331传动连接，另一者与第二斜向段2332传动连接，且进给齿轮232为斜齿轮，在机加工的过程中，移动座2上的刀具在与待加工工件的端面接触时，端面对刀具的反作用力最终作用在斜齿上，而上述的第一斜向段2331和第二斜向段2332的设计能够使得斜齿会对进给齿轮232施加向下的力，从而能够将移动座2紧紧的压在底座1上。

参见图7，移动座2还包括立架24、纵向移动板25和移动板驱动单元26，立架24上朝向夹具3的一侧设有一对竖直设置的纵向滑轨241，纵向移动板25可移动的连接在纵向滑轨241上，且移动板驱动单元26与纵向移动板25传动连接，以能够经由移动板驱动单元26带动纵向移动板25沿纵向滑轨241移动，具体地，移动板驱动单元26包括转动电机和螺杆，在纵向移动板25上设有与螺杆相匹配的内螺纹结构，以能够通过转动电机带动螺杆转动，从而通过螺杆的转动实现纵向移动板25沿纵向滑轨241的上下移动，且纵向滑轨241可以是燕尾导轨，在纵向移动板25上设有与燕尾导轨相匹配的燕尾槽，以保证纵向移动板25不易脱轨，刀架21和刀具驱动单元22均设于纵向移动板25上，以能够实现刀具的上下移动，从而能够适配多种规格的待加工工件的机加工。

参见图7，移动座2的座体上设有多道沿水平方向与竖直方向延伸的减重孔27，以能够降低移动座2的自重，从而便于实现移动座2的移动，进而能够便于实现刀具的进给。

参见图4，其中，夹具3还包括横向移动座33和横向驱动单元34，承接架32设于底板31上，底板31上设有沿垂直于进给滑轨11的方向延伸的横向滑轨，横向移动座33可移动的设置在横向滑轨上并与横向驱动单元34传动连接，以能够在横向驱动单元34的驱动下沿横向滑轨移动，能够实现工件的水平移动，也即是刀具相对于待加工工件的水平移动，从而能够适配多种规格的待加工工件的机加工。

本申请的圆柱壳体端面加工机床的工作原理如下：

长杆形的待加工工件能够夹持固定在夹具3上，长杆形的待加工工件固定在夹具3上后能够处于两个相对设置的移动座2之间，且移动座2能够沿着底座1相互靠近或者远离，从而能够在相对设置的两个移动座2相互远离的时候，两者之间能够形成适于安装待加工工件的安装空间，以便于将待加工工件安装在夹具3上，并在两者相互靠近的时候使得两个移动座2上的刀具能够靠近待加工工件的端面，从而能够同时对待加工工件的两个端面进行机加工，从而使得在对待加工工件的两个端面进行机加工时，只需要对待加工工件进行一次夹装固定即可，因而能够极大的提高对待加工工件进行机加工的效率。

此外，能够经由移动板驱动单元26带动纵向移动板25沿纵向滑轨241移动，并经由横向驱动单元34带动横向移动座33沿水平方向移动，以能够实现刀具相对于待加工工件的端面在竖直方向上以及水平方向上进行移动，从而能够适配多种规格的待加工工件的机加工。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种圆柱壳体端面加工机床，其特征在于，包括底座（1）、相对设置的一对移动座（2）以及设于两个所述移动座（2）之间的夹具（3）；所述夹具（3）设于在所述底座（1）上且所述夹具（3）适于夹持待加工工件；两个所述移动座（2）可移动的设置在所述底座（1）上并能够相互靠近或远离，且各所述移动座（2）上均设有刀架（21）和刀具驱动单元（22），所述刀架（21）与所述刀具驱动单元（22）连接，且所述刀架（21）适于夹持刀具，以能够经由所述刀具驱动单元（22）驱动所述刀架（21）上的刀具进行转动。

2.根据权利要求1所述的一种圆柱壳体端面加工机床，其特征在于：所述底座（1）上设有一对进给滑轨（11）以及设于所述进给滑轨（11）上的若干滑动承接件（12），所述移动座（2）和所述夹具（3）均架设在相对应的所述滑动承接件（12）上，以经由所述滑动承接件（12）与所述进给滑轨（11）滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种圆柱壳体端面加工机床，其特征在于：所述底座（1）上还设有储屑槽（13），所述移动座（2）还包括进给驱动单元（23），所述进给驱动单元（23）包括进给电机（231）、进给齿轮（232）和进给齿条（233），所述进给齿条（233）设于所述储屑槽（13）的一侧的侧壁上，所述进给电机（231）设于所述移动座（2）上并与所述进给齿轮（232）传动连接以能够带动所述进给齿轮（232）转动，且所述进给齿轮（232）与所述进给齿条（233）啮合。

4.根据权利要求3所述的一种圆柱壳体端面加工机床，其特征在于：所述储屑槽（13）的侧壁与所述储屑槽（13）的槽口之间所形成的夹角为直角或顿角，所述进给齿条（233）的齿面与所述储屑槽（13）的侧壁平行。

5.根据权利要求4所述的一种圆柱壳体端面加工机床，其特征在于：所述储屑槽（13）的设有所述进给齿条（233）的侧壁处于所述底座（1）的长度方向的中轴线上。

6.根据权利要求5所述的一种圆柱壳体端面加工机床，其特征在于：所述进给齿条（233）从中部分为第一斜向段（2331）和第二斜向段（2332），所述第一斜向段（2331）上的斜齿从上往下向远离所述第二斜向段（2332）的方向倾斜，所述第二斜向段（2332）上的斜齿从上往下向远离所述第一斜向段（2331）的方向倾斜，两个所述移动座（2）中的一者与所述第一斜向段（2331）传动连接，另一者与所述第二斜向段（2332）传动连接，且所述进给齿轮（232）为斜齿轮。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的一种圆柱壳体端面加工机床，其特征在于：所述移动座（2）还包括立架（24）、纵向移动板（25）和移动板驱动单元（26），所述立架（24）上朝向所述夹具（3）的一侧设有一对竖直设置的纵向滑轨（241），所述纵向移动板（25）可移动的连接在所述纵向滑轨（241）上，且所述移动板驱动单元（26）与所述纵向移动板（25）传动连接，以能够经由所述移动板驱动单元（26）带动所述纵向移动板（25）沿所述纵向滑轨（241）移动；所述刀架（21）和刀具驱动单元（22）均设于所述纵向移动板（25）上。

8.根据权利要求1所述的一种圆柱壳体端面加工机床，其特征在于：所述移动座（2）的座体上设有多道沿水平方向与竖直方向延伸的减重孔（27）。

9.根据权利要求2所述的一种圆柱壳体端面加工机床，其特征在于：所述底座（1）上设有螺纹孔，所述进给滑轨（11）上设有与所述螺纹孔相匹配的滑轨沉孔（111），螺栓能够穿过所述滑轨沉孔（111）与所述螺纹孔连接，以将所述进给滑轨（11）固定在所述底座（1）上；所述夹具（3）包括底板（31）和承接架（32），所述承接架（32）设于所述底板（31）上，且所述承接架（32）上设有适于夹持待加工工件的夹爪（321），所述底板（31）上设有与所述螺纹孔相匹配的连接沉孔（311），所述螺栓能够穿过所述连接沉孔（311）并与所述螺纹孔连接，以将所述夹具（3）固定在所述底座（1）上。

10.根据权利要求9所述的一种圆柱壳体端面加工机床，其特征在于：所述夹具（3）还包括横向移动座（33）和横向驱动单元（34），所述承接架（32）设于所述底板（31）上，所述底板（31）上设有沿垂直于所述进给滑轨（11）的方向延伸的横向滑轨（331），所述横向移动座（33）可移动的设置在所述横向滑轨（331）上并与所述横向驱动单元（34）传动连接，以能够在所述横向驱动单元（34）的驱动下沿所述横向滑轨（331）移动。