CN201244684Y - 一种立式数控车床结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种车床结构，特别是一种高刚性、高效率的新型结构的立式专用数控车床，用于盘类件加工，特别是汽车刹车盘的加工。包括床身、横梁、Y轴弯板式滑鞍、Z轴滑鞍、刀塔，其特征在于：刀塔上设置有刀架，刀架下方设置有下加工面刀具，在刀架的上方设置有定位块，定位块上方设置有活动刀架，所述活动刀架可沿着刀架滑动，活动刀架的下方设置有上加工面刀具，上方与驱动装置相连。本实用新型的优点是：1.可两面同时加工，提高了加工精度、生产效率；2.由于采用三导轨的方式，可满足应用PCBN刀具的条件；3.床身采用完全倾斜表面，以达到更好的排水和排屑的目的。

Description

一种立式数控车床结构
技术领域
本实用新型涉及一种车床结构，特别是一种高刚性、高效率的新型结构的立式专用数控车床，用于盘类件加工，特别是汽车刹车盘的加工。
背景技术
由于经济与环保方面的原因，近几年干切削加工方法已成为机械制造领域中的重点研究课题。立方氮化硼CBN(Cubic Boron Nitride)是20世纪50年代首先由美国通用电气(GE)公司利用人工方法在高温高压条件下合成的，其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料，因此它与金刚石统称为超硬材料。
CBN具有较高的硬度、化学惰性及高温下的热稳定性，因此作为磨料CBN砂轮广泛用于磨削加工中。由于CBN具有优于其它刀具材料的特性，因此人们一开始就试图将其应用于切削加工，但单晶CBN的颗粒较小，很难制成刀具，且CBN烧结性很差，难于制成较大的CBN烧结体，直到20世纪70年代，前苏联、中国、美国、英国等国家才相继研制成功作为切削刀具的CBN烧结体——聚晶立方氮化硼PCBN(Polycrystalline Cubic Boron Nitride)。从此，PCBN以它优越的切削性能应用于切削加工的各个领域，尤其在高硬度材料、难加工材料的切削加工中更是独树一帜。经过30多年的开发应用，现在已出现了用以加工不同材料的PCBN刀具材质。由于PCBN具有较高的硬度和耐磨性，在高温下不与铁族金属起反应的化学惰性，因此主要用于高硬度材料及难加工材料的切削加工，如淬硬钢、高合金耐磨铸铁、高温合金、高速钢、表面喷焊材料、烧结金属材料等难加工材料的切削加工。PCBN刀具多用于淬硬钢及耐磨铸铁等难加工材料的切削加工，且刀具有负倒棱，因而径向力较大，这就要求机床刚度和精度要好，系统振动要小，刀具安装时悬臂要小。采用PCBN刀具，应用以车代磨等先进切削加工工艺，即可节省设备投资、提高生产率，又可大大增加加工过程的柔性。另外，目前由于人员费用的增大及环境保护方面的要求，大力推广使用PCBN刀具，充分发挥其潜在效能，提高切削加工技术水平也是具有重要意义的。
另外，由于现在的汽车刹车盘加工机床多是立柱式的正立车和倒立车，加工主要是先一面加工，然后反面加工，经过2次装夹，两面的平行度精度不高，加工时间长，效率低；还有由卧式车床改造的刹车盘车床，由于工件的自重和加工产生的震动，加工零件的质量不高，加工范围有限，表面质量差；利用的刀具是普通的机卡刀，进给速度和转速低，节拍长，效率低；成套加工设备由多机构成，投入成本高。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种对盘类工件两面同时加工的立式数控车床结构，是一种高刚性、高效率的新型龙门结构的数控专用车床，应用硬车PCBN刀具切削。具体结构包括：床身、横梁、Y轴弯板式滑鞍、Z轴滑鞍、刀塔，所述刀塔上设置有刀架，刀架下方设置有下加工面刀具，在刀架的上方设置有定位块，定位块上方设置有活动刀架，所述活动刀架可沿着刀架滑动，活动刀架的下方设置有上加工面刀具，上方与驱动装置相连。
所述Y轴弯板式滑鞍与横梁间由三根相互平行的导轨连接，其中两根在竖直平面，一根安装在水平平面。
所述床身采用完全倾斜表面。
所述上加工面刀具、下加工面刀具均为PCBN刀具。
所述驱动装置为液压油缸。
本实用新型的优点是：1.可两面同时加工，提高了加工精度、生产效率；2.由于采用三导轨的方式，既对传统机床配重进行了改进，又增加了机床的刚性，改变了机床的受力状态，可满足应用PCBN刀具的条件；3.床身采用完全倾斜表面，以达到更好的排水和排屑的目的。
附图说明
图1为本实用新型的数控车床结构示意图；
图2为三导轨的结构示意图；
图3为刀具安装结构示意图。
其中：1为床身，2为横梁，3为Y轴弯板式滑鞍，4为Z轴滑鞍，5为刀塔，6为液压油缸，7为刀架，8为工件，9为刀架，10为定位块，11、12、13为导轨，14为上加工面刀具，15为下加工面刀具。
具体实施方式
下面结合附图具体说明本实用新型的方法及结构。如图1、图3所示，本实用新型的立式车床结构，包括床身1、横梁2、Y轴弯板式滑鞍3、Z轴滑鞍4、刀塔5；刀塔上设置有刀架9；刀架下方设置有下加工面刀具15，在刀架的上方设置有定位块10，定位块10上方设置有活动刀架7；所述活动刀架7可沿着刀架9滑动，活动刀架7的下方设置有上加工面刀具14，活动刀架7上方与驱动装置6相连。所述活动刀架的驱动装置可采用液压方式，也可采用电动、机械、电磁等方式，只要使活动刀架下方能与定位块分别保证分开、紧密接触状态均可达到本实用新型的目的。
如图2所示，Y轴弯板式滑鞍3与横梁2间由三根相互平行的导轨11、12、13连接，其中两根12、13设置在竖直平面，一根11设置在水平平面。由于导轨可承受较高的倾覆力矩，所以可用上部导轨来平衡自身重力和极小部分切削力产生的倾覆力矩，用以代替机床配重，既对传统机床配重进行了改进，又增加了机床的刚性，改变了机床的受力状态，以满足应用PCBN刀具对床身的较高要求。
所述上加工面刀具14、下加工面刀具15均可采用PCBN刀具。
为达到更好的排水和排屑的目的，所述床身采用完全倾斜表面。
本实用新型的使用方法是：
(1)装夹工件：将工件装夹于主轴卡具上；
(2)按下加工面刀具定位工件的下加工面：根据图纸要求，利用Z轴滑鞍首先按下加工面刀具定位工件的下加工面并以此为基准；
(3)根据加工的尺寸确定定位块的位置：根据活动刀具底端与上加工面刀具的数值及工件的加工尺寸确定定位块的位置，并固定定位块于刀架上。
(4)启动驱动装置，使活动刀架的下方抵接定位块；
(5)上下面同时加工：利用Y轴弯板式滑鞍对工件上下两面同时加工，加工后先让刀后退刀。

Claims (5)

1.一种立式专业数控车床结构，包括床身、横梁、Y轴弯板式滑鞍、Z轴滑鞍、刀塔，其特征在于：刀塔上设置有刀架，刀架下方设置有下加工面刀具，在刀架的上方设置有定位块，定位块上方设置有活动刀架，所述活动刀架可沿着刀架滑动，活动刀架的下方设置有上加工面刀具，上方与驱动装置相连。
2.根据权利要求1所述的车床结构，其特征在于：Y轴弯板式滑鞍与横梁间由三根相互平行的导轨连接，其中两根在竖直平面，一根安装在水平平面。
3.根据权利要求1或2所述的车床结构，其特征在于：床身采用完全倾斜表面。
4.根据权利要求3所述车床结构，其特征在于：所述上加工面刀具、下加工面刀具均为PCBN刀具。
5.根据权利要求1所述车床结构，其特征在于：所述驱动装置为液压油缸。
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Assignee: Shenyang Zongke Superhard Grinding Tool Grinding Research Institute

Assignor: Zheng Yongge

Contract fulfillment period: 2009.3.30 to 2014.3.30

Contract record no.: 2009210000071

Denomination of utility model: Vertical numerically controlled lathe structure

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