CN118990017B - 一种双主轴球体车削磨削倒角一体数控机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机床领域，尤其涉及一种双主轴球体车削磨削倒角一体数控机床，包括机座，机座顶部两端固定设置有固定台，机座上端在两个固定台之间设置有排屑槽，固定台上均固定设置有主轴箱，机座一侧设置有斜床身，两组主轴箱内分别装配连接有相对设置的第一主轴以及第二主轴，机座两侧固定设置有伺服电机，第一主轴和第二主轴分别与对应的伺服电机传动连接，斜床身表面两端对称设置有一组滑动丝杠副，滑动丝杠副上均滑动安装有刀架板。本发明不仅能够为车削及磨削过程提供了足够的加工空间，同时还实现了车削与磨削加工方式的灵活切换调整，并且能够在同一台机床上实现了车削、磨削以及倒圆角的一体化加工过程。

Description

一种双主轴球体车削磨削倒角一体数控机床

技术领域

本发明涉及机床技术领域，尤其涉及一种双主轴球体车削磨削倒角一体数控机床。

背景技术

数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。

在用传统机床加工一个球体零件时，需要先将工件在数控车床上进行车削加工，然后在转移到数控磨床内进行磨削加工，才能加工得到一个合格的球体零件，工件在转移时需要经历多次装夹，影响加工精度，同时加工效率明显较慢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双主轴球体车削磨削倒角一体数控机床，旨在解决上述技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种双主轴球体车削磨削倒角一体数控机床，包括机座，所述机座顶部两端固定设置有固定台，所述机座上端在两个固定台之间设置有排屑槽，所述固定台上均固定设置有主轴箱，所述机座一侧设置有斜床身，两组所述主轴箱内分别装配连接有相对设置的第一主轴以及第二主轴，所述机座两侧固定设置有伺服电机，所述第一主轴和第二主轴分别与对应的伺服电机传动连接，所述斜床身表面两端对称设置有一组滑动丝杠副，所述滑动丝杠副上均滑动安装有刀架板，两组所述刀架板分别与第一主轴以及第二主轴相对应。

所述刀架板上端沿垂直于滑动丝杠副的方向分别滑动安装有第一刀具组件以及第二刀具组件，所述第一刀具组件包括滑动座一，所述滑动座一上端固定设置有安装支架，所述安装支架一侧固定设置有驱动电机，所述安装支架内分别滑动安装有上滑板以及下滑板，所述驱动电机带动上滑板以及下滑板相向滑动，所述上滑板前端设置有磨削单元，所述下滑板前端设置有车削单元。

所述第二刀具组件包括滑动座二，所述滑动座二上端设置有旋转台，所述旋转台顶端固定连接有安装板，所述安装板两端设置有刀杆，两端的所述刀杆前端分别固定设置有倒角刀头以及圆角刀头。

作为本发明进一步的方案：所述刀架板底部滑动安装于滑动板一上，所述滑动板一固定安装于滑动板二上端，所述滑动板二适配滑动安装于对应的滑动丝杠副上，所述滑动板一端部固定设置有滑动气缸，所述滑动气缸输出端与刀架板相连接。

作为本发明进一步的方案：所述刀架板在滑动板一上的滑动方向与滑动板二在滑动丝杠副上的滑动方向相互垂直。

作为本发明进一步的方案：所述安装支架内部分别设置有上滑轨以及下滑轨，所述上滑板一端延伸设置有上挡板，所述下滑板一端延伸设置有下挡板，所述上滑板适配滑动安装于上滑轨上且由上挡板阻挡限位，所述下滑板适配滑动安装于下滑轨上且由下挡板阻挡限位。

作为本发明进一步的方案：所述驱动电机输出端连接有齿轮，所述上滑板底部直线设置有上齿槽，所述下滑板顶部直线设置有下齿槽，所述齿轮同时与上齿槽以及下齿槽相啮合。

作为本发明进一步的方案：所述磨削单元包括磨削电机，所述磨削电机固定设置在上滑板顶端，所述磨削电机输出端连接有磨削头。

作为本发明进一步的方案：所述车削单元包括车削电机，所述车削电机固定设置在下滑板一端，所述车削电机输出端连接有转轴，所述转轴端部上下滑动安装有车削座，所述车削座内部通过锁紧螺栓二固定设置有车削刀头。

作为本发明进一步的方案：所述转轴底部螺纹贯穿连接有顶升螺杆，所述顶升螺杆顶端与车削座转动配合，所述转轴端部一侧设置有用于对车削座进行锁紧固定的锁紧螺栓一。

作为本发明进一步的方案：所述刀杆远离刀头的一端通过调角螺栓与安装板转动配合，所述刀杆上贯穿设置有定位槽，所述定位槽内穿设有锁紧螺栓三。

本发明的有益效果：

（1）通过设置第一刀具组件以及第二刀具组件，在进行球体加工时，工件被夹持固定在第一主轴或第二主轴中，通过机床数控箱发送移动控制指令，使得车削单元逐渐靠近工件直到到达指定工位，随后对工件进行车削加工，车削完成后，驱动电机控制下滑板后退，同时上滑板同步前移，使得磨削单元逐渐靠近工件，从而实现了车削单元与磨削单元同步进退刀过程，采用“一进一退”的方式不仅能够为车削及磨削过程提供了足够的加工空间，同时还实现了车削与磨削加工方式的灵活切换调整，加工完成后，第一刀具组件退回，第二刀具组件进给，根据需要将倒角刀头或圆角刀头旋转调整至指定工位，以对工件进行倒角或圆角加工，从而能够在同一台机床上实现了车削、磨削以及倒圆角的一体化加工过程。

（2）在进行球体加工时，车削刀头首先进给到车削工位，此时转轴的轴线对准预加工球体的球心，然后车削电机通过转轴带动车削刀头绕着转轴轴线进行转动，从而可以在工件上车削出球体，当需要调整车削球体的直径时，通过转动顶升螺杆，使得顶升螺杆带动车削座在转轴端部进行上下滑动，确定好位置后利用锁紧螺栓一对车削座进行锁紧固定，从而可以实现加工球体直径的精细调节。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明中刀架板的结构示意图。

图3是本发明中第一刀具组件的结构示意图。

图4是本发明中上滑板和下滑板的安装示意图。

图5是本发明中车削座的结构示意图。

图6是本发明中车削刀头的安装示意图。

图7是本发明中第二刀具组件的结构示意图。

图中：1、机座；11、固定台；12、排屑槽；2、主轴箱；3、伺服电机；4、第一主轴；5、第二主轴；6、斜床身；7、滑动丝杠副；8、刀架板；81、滑动板一；82、滑动板二；83、滑动气缸；9、第一刀具组件；91、滑动座一；92、安装支架；921、上滑轨；922、下滑轨；93、驱动电机；931、齿轮；94、上滑板；941、磨削电机；942、磨削头；943、上挡板；944、上齿槽；95、下滑板；951、车削电机；952、转轴；9521、锁紧螺栓一；9522、顶升螺杆；953、车削座；9531、车削刀头；9532、锁紧螺栓二；954、下挡板；955、下齿槽；10、第二刀具组件；101、滑动座二；102、旋转台；103、安装板；104、刀杆；1041、调角螺栓；1042、锁紧螺栓三；105、倒角刀头；106、圆角刀头。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明为一种双主轴球体车削磨削倒角一体数控机床，包括机座1，机座1顶部两端固定设置有固定台11，机座1上端在两个固定台11之间设置有排屑槽12，固定台11上均固定设置有主轴箱2，机座1一侧设置有斜床身6，两组主轴箱2内分别装配连接有相对设置的第一主轴4以及第二主轴5，机座1两侧固定设置有伺服电机3，第一主轴4和第二主轴5分别与对应的伺服电机3传动连接，斜床身6表面两端对称设置有一组滑动丝杠副7，滑动丝杠副7上均滑动安装有刀架板8，两组刀架板8分别与第一主轴4以及第二主轴5相对应。

具体的，通过在机座1上端设置第一主轴4以及第二主轴5，同时在斜床身6上设置分别与第一主轴4以及第二主轴5相对应的两组刀架板8，使得机床具备两套独立的加工系统，能够同时在一台机床上实现两组工件的同时加工，从而可以有效提高加工效率。

如图2和图3所示，刀架板8上端沿垂直于滑动丝杠副7的方向分别滑动安装有第一刀具组件9以及第二刀具组件10，第一刀具组件9包括滑动座一91，滑动座一91上端固定设置有安装支架92，安装支架92一侧固定设置有驱动电机93，安装支架92内分别滑动安装有上滑板94以及下滑板95，驱动电机93带动上滑板94以及下滑板95相向滑动，上滑板94前端设置有磨削单元，下滑板95前端设置有车削单元。

如图7所示，第二刀具组件10包括滑动座二101，滑动座二101上端设置有旋转台102，旋转台102顶端固定连接有安装板103，安装板103两端设置有刀杆104，两端的刀杆104前端分别固定设置有倒角刀头105以及圆角刀头106。

具体的，通过设置第一刀具组件9以及第二刀具组件10，在进行球体加工时，工件被夹持固定在第一主轴4或第二主轴5中，通过机床数控箱发送移动控制指令，使得车削单元逐渐靠近工件直到到达指定工位，随后对工件进行车削加工，车削完成后，驱动电机93控制下滑板95后退，同时上滑板94同步前移，使得磨削单元逐渐靠近工件，从而实现了车削单元与磨削单元同步进退刀过程，采用“一进一退”的方式不仅能够为车削及磨削过程提供了足够的加工空间，同时还实现了车削与磨削加工方式的灵活切换调整，加工完成后，第一刀具组件9退回，第二刀具组件10进给，根据需要将倒角刀头105或圆角刀头106旋转调整至指定工位，以对工件进行倒角或圆角加工，从而能够在同一台机床上实现了车削、磨削以及倒圆角的一体化加工过程。

如图2所示，刀架板8底部滑动安装于滑动板一81上，滑动板一81固定安装于滑动板二82上端，滑动板二82适配滑动安装于对应的滑动丝杠副7上，滑动板一81端部固定设置有滑动气缸83，滑动气缸83输出端与刀架板8相连接。

进一步的，刀架板8在滑动板一81上的滑动方向与滑动板二82在滑动丝杠副7上的滑动方向相互垂直。

具体的，刀架板8在滑动板一81上的滑动过程以及滑动板二82在滑动丝杠副7上的滑动过程均受到机床数控箱的操作指令控制，可以通过提前设定移动行程使得刀具能够精准到达指定加工工位，同时丝杠驱动相较于传统机床的齿轮传动，其具有速度快、精度高、噪音小等优点。

如图3和图4所示，安装支架92内部分别设置有上滑轨921以及下滑轨922，上滑板94一端延伸设置有上挡板943，下滑板95一端延伸设置有下挡板954，上滑板94适配滑动安装于上滑轨921上且由上挡板943阻挡限位，下滑板95适配滑动安装于下滑轨922上且由下挡板954阻挡限位。

如图4所示，驱动电机93输出端连接有齿轮931，上滑板94底部直线设置有上齿槽944，下滑板95顶部直线设置有下齿槽955，齿轮931同时与上齿槽944以及下齿槽955相啮合。

具体的，在车削加工时，驱动电机93通过齿轮931带动下滑板95向前进给，同时上滑板94同步向后回退，直到车削单元到达工位，上滑板94在回退过程中，当其受到上挡板943的阻挡限位时，说明此时下滑板95已经进给到极限位置。同理，在磨削加工时，下滑板95在回退过程中受到下挡板954的阻挡限位时，说明此时上滑板94也已经进给到极限位置，从而可以约束限制车削单元以及磨削单元的进给距离，以避免进给过度。

如图3所示，磨削单元包括磨削电机941，磨削电机941固定设置在上滑板94顶端，磨削电机941输出端连接有磨削头942。

如图5和图6所示，车削单元包括车削电机951，车削电机951固定设置在下滑板95一端，车削电机951输出端连接有转轴952，转轴952端部上下滑动安装有车削座953，车削座953内部通过锁紧螺栓二9532固定设置有车削刀头9531。

进一步的，转轴952底部螺纹贯穿连接有顶升螺杆9522，顶升螺杆9522顶端与车削座953转动配合，转轴952端部一侧设置有用于对车削座953进行锁紧固定的锁紧螺栓一9521。

具体的，在进行球体加工时，车削刀头9531首先进给到车削工位，此时转轴952的轴线对准预加工球体的球心，然后车削电机951通过转轴952带动车削刀头9531绕着转轴952轴线进行转动，从而可以在工件上车削出球体，当需要调整车削球体的直径时，通过转动顶升螺杆9522，使得顶升螺杆9522带动车削座953在转轴952端部进行上下滑动，确定好位置后利用锁紧螺栓一9521对车削座953进行锁紧固定，从而可以实现加工球体直径的精细调节，在车削完成后，车削刀头9531退刀，同时磨削头942进给，磨削电机941带动磨削头942对球体表面进行磨削加工。

如图7所示，刀杆104远离刀头的一端通过调角螺栓1041与安装板103转动配合，刀杆104上贯穿设置有定位槽，定位槽内穿设有锁紧螺栓三1042。

具体的，在进行倒角或圆角加工时，可以通过转动调角螺栓1041使得刀杆104偏转，然后利用锁紧螺栓对刀杆104进行锁紧固定，从而可以调整刀杆104的偏角，进而能够调节倒角或圆角时的加工角度，操作方便。

本发明的工作原理：如图1-图7所示，在使用时，工件被夹持固定在第一主轴4或第二主轴5中，通过机床数控箱发送移动控制指令，使得车削单元逐渐靠近工件直到到达指定工位，随后对工件进行车削加工，车削刀头9531首先进给到车削工位，此时转轴952的轴线对准预加工球体的球心，然后车削电机951通过转轴952带动车削刀头9531绕着转轴952轴线进行转动，从而可以在工件上车削出球体，当需要调整车削球体的直径时，通过转动顶升螺杆9522，使得顶升螺杆9522带动车削座953在转轴952端部进行上下滑动，确定好位置后利用锁紧螺栓一9521对车削座953进行锁紧固定，从而可以实现加工球体直径的精细调节，在车削完成后，车削刀头9531退刀，同时磨削头942进给，磨削电机941带动磨削头942对球体表面进行磨削加工。采用“一进一退”的方式不仅能够为车削及磨削过程提供了足够的加工空间，同时还实现了车削与磨削加工方式的灵活切换调整，加工完成后，第一刀具组件9退回，第二刀具组件10进给，根据需要将倒角刀头105或圆角刀头106旋转调整至指定工位，以对工件进行倒角或圆角加工，从而能够在同一台机床上实现了车削、磨削以及倒圆角的一体化加工过程。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (3)

1.一种双主轴球体车削磨削倒角一体数控机床，包括机座（1），所述机座（1）顶部两端固定设置有固定台（11），所述机座（1）上端在两个固定台（11）之间设置有排屑槽（12），所述固定台（11）上均固定设置有主轴箱（2），所述机座（1）一侧设置有斜床身（6），其特征在于，两组所述主轴箱（2）内分别装配连接有相对设置的第一主轴（4）以及第二主轴（5），所述机座（1）两侧固定设置有伺服电机（3），所述第一主轴（4）和第二主轴（5）分别与对应的伺服电机（3）传动连接，所述斜床身（6）表面两端对称设置有一组滑动丝杠副（7），所述滑动丝杠副（7）上均滑动安装有刀架板（8），两组所述刀架板（8）分别与第一主轴（4）以及第二主轴（5）相对应；

所述刀架板（8）上端沿垂直于滑动丝杠副（7）的方向分别滑动安装有第一刀具组件（9）以及第二刀具组件（10），所述第一刀具组件（9）包括滑动座一（91），所述滑动座一（91）上端固定设置有安装支架（92），所述安装支架（92）一侧固定设置有驱动电机（93），所述安装支架（92）内分别滑动安装有上滑板（94）以及下滑板（95），所述驱动电机（93）带动上滑板（94）以及下滑板（95）相向滑动，所述上滑板（94）前端设置有磨削单元，所述下滑板（95）前端设置有车削单元；

所述第二刀具组件（10）包括滑动座二（101），所述滑动座二（101）上端设置有旋转台（102），所述旋转台（102）顶端固定连接有安装板（103），所述安装板（103）两端设置有刀杆（104），两端的所述刀杆（104）前端分别固定设置有倒角刀头（105）以及圆角刀头（106）；

所述安装支架（92）内部分别设置有上滑轨（921）以及下滑轨（922），所述上滑板（94）一端延伸设置有上挡板（943），所述下滑板（95）一端延伸设置有下挡板（954），所述上滑板（94）适配滑动安装于上滑轨（921）上且由上挡板（943）阻挡限位，所述下滑板（95）适配滑动安装于下滑轨（922）上且由下挡板（954）阻挡限位；

所述驱动电机（93）输出端连接有齿轮（931），所述上滑板（94）底部直线设置有上齿槽（944），所述下滑板（95）顶部直线设置有下齿槽（955），所述齿轮（931）同时与上齿槽（944）以及下齿槽（955）相啮合；

所述磨削单元包括磨削电机（941），所述磨削电机（941）固定设置在上滑板（94）顶端，所述磨削电机（941）输出端连接有磨削头（942）；

所述车削单元包括车削电机（951），所述车削电机（951）固定设置在下滑板（95）一端，所述车削电机（951）输出端连接有转轴（952），所述转轴（952）端部上下滑动安装有车削座（953），所述车削座（953）内部通过锁紧螺栓二（9532）固定设置有车削刀头（9531）；

所述转轴（952）底部螺纹贯穿连接有顶升螺杆（9522），所述顶升螺杆（9522）顶端与车削座（953）转动配合，所述转轴（952）端部一侧设置有用于对车削座（953）进行锁紧固定的锁紧螺栓一（9521）；

所述刀杆（104）远离刀头的一端通过调角螺栓（1041）与安装板（103）转动配合，所述刀杆（104）上贯穿设置有定位槽，所述定位槽内穿设有锁紧螺栓三（1042）。

2.根据权利要求1所述的一种双主轴球体车削磨削倒角一体数控机床，其特征在于，所述刀架板（8）底部滑动安装于滑动板一（81）上，所述滑动板一（81）固定安装于滑动板二（82）上端，所述滑动板二（82）适配滑动安装于对应的滑动丝杠副（7）上，所述滑动板一（81）端部固定设置有滑动气缸（83），所述滑动气缸（83）输出端与刀架板（8）相连接。

3.根据权利要求2所述的一种双主轴球体车削磨削倒角一体数控机床，其特征在于，所述刀架板（8）在滑动板一（81）上的滑动方向与滑动板二（82）在滑动丝杠副（7）上的滑动方向相互垂直。