CN202639341U - 一种双头车床及其传动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双头车床及其传动控制系统，其特征是：主卡盘和副卡盘在同一个动力源的驱动下，通过安放在同一轴线床身上的双头普通车床传动系统和切削装置或双头数控车床传动控制系统和切削装置，以实现对两件工件同步或不同步的加工。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种车床，尤其是能够实现两件工件同步和分步加工的一种双头车床及其传动控制系统。
背景技术
目前，公知的车床都是一个动力系统控制一个卡盘工作，为了提高工作效率和减少设备在工作区域所占空间，也有将两个动力系统组合在一台车床导轨上进行设计加工，这样可以减少工件的装夹次数和提高加工效率，但从车床设计理想化和资源利用最大化以及加工效率最大化和人员劳动量消耗最小化程度上来讲，现有的车床和已经公开的技术都没有很好的将设计与资源的利用和人力、物力的因素有效的结合到一起。
比如：申请日：2002.04.26，申请号：02231472.5，名称：双头数控车床，其主要特征是在原车床导轨的另一端设有与原车头箱相对称的一个车头箱，其设计和使用需要用两套动力源来实现对工件的分次装夹加工，虽然在装夹安装上节约了时间，但在加工时并不能实现两件工件同步加工的目的，在某种程度上没有发挥出两套动力源最大的工作效率。
比如：申请日：2008.07.28，申请号：2008201482285，名称：中间驱动双头数控车床，其结构特点是一个动力源在工件的中间作驱动，使工件的两边的两套切削系统同步对工件两边的表面进行复合加工，这种两边同步加工的设计只局限于加工个别规格的轴类零件，而且也不能同步对两件工件进行复合加工，在设计上还是不能实现资源应用最少，价值发挥最大的效果。
比如：申请日：2007.12.11，申请号：200720158288.0，名称：双头数控 木工机床，其特征是所述的动力构件上设计上下两个夹头，与之相对应的还有上下两个刀架和上下两个尾座；其加工特点是可以同时夹持两根工件同步加工，其缺点是无法对不同长度和直径以及规格尺寸要求不同的工件进行同步加工。
本设计人在2002.06.09申请的专利号为02122581.8的“双头车床及其工艺”中针对了以上设计加工缺陷进行了设计，但主要针对普通车床的加工以及扩展加工工艺的设计，没有阐述数控控制技术在该双头车床上同步和异步加工的创新应用，也没有详尽反映传动机构系统中的独特创新，等等，针对以上设计应用上的不足，本实用新型提出新的设计方案。
发明内容
本实用新型为一种双头车床及其传动控制系统，为了解决以上设计及应用上的问题，本实用新型在传动机构和控制系统上产生了关键性的突破，不仅满足了两件工件同步加工的要求，还实现了两件工件同步或异步或不同尺寸的复合加工。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双头车床及其传动控制系统，包括双头普通车床传动装置和双头数控车床传动控制系统；其特征是：主卡盘(1)和副卡盘(2)在双头普通车床传动装置或双头数控车床传动控制系统中实现同步或不同步工作；其传动和控制路径是：在双头普通车床传动系统中，主轴箱(16)内的齿轮(57)和(58)将主动力传给主轴(47)，然后通过齿轮(45)将传动传给传动箱(15)，然后通过传动轴(41)和齿轮(40)将传动传给齿轮(42)，通过齿轮(42)将传动传给传动轴(43)，通过传动轴(43)将以上传动同步传给主丝杠(11)和副丝杠(12)，以达到主大拖板(9)和副大拖板(10)同步运行的目的；在双头数控车床传动控制 系统中，通过数控编程系统(26)来控制主卡盘(1)和副卡盘(2)的同步加工或异步加工的工作模式以及编制主转塔刀架(27)和副转塔刀架(28)同步切削或异步切削的切削参数；床身主位(24)和床身副位(25)为同一轴线整体或同轴分体组合；主卡盘(1)和副卡盘(2)的主动力为同一个动力源或两个分体控制的动力源；传动箱(15)内的齿轮传输包括等比传输或不等比传输；数控编程系统(26)包括一个总系统或两个分系统；主轴(47)上所设有的承载定位轴承(48、49、50)和(51、52、53、54)的配比在数量和型号规格上包括相同或不相同；主轴(47)上设有便于安装副卡盘(2)的法兰盘(56)和螺栓孔(59)；双头数控车床加工装置和控制系统中包括冷却装置和其双向加工的数控编程控制系统；双头数控车床加工装置和控制系统中的冷却系统包括单管冷却和多管冷却以及液冷和气冷；双头数控车床加工装置和控制系统中包括无级变速系统及安全防护装置和安全行程控制报警系统。
本实用新型的有益效果是：可以通过一个动力源及控制系统同时对两件工件进行加工和控制，同时也可以根据工艺要求对两件工件进行不同尺寸和形状的异步复合加工。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型双头普通车床立体示意图；
图2为本实用新型双头数控车床立体示意图；
图3为本实用新型传动箱传动机构立体示意图；
图4为本实用新型主轴结构立体示意图；
图5为本实用新型主轴装配立体示意图；
参照附图1-图5，图中：1.主卡盘，2.副卡盘，3.主刀架，4.副刀架，5.主中拖板，6.副中拖板，7.主中拖板手柄，8.副中拖板手柄，9.主大拖板，10.副大拖板，11.主丝杠，12.副丝杠，13.主光杠，14.副光杠，15.传动箱，16.主轴箱，17.变速手柄，18.皮带，19.电机，20.主导轨，21.副导轨，22.主尾座，23.副尾座，24.床身主位，25.床身副位，26.数控编程系统，27.主转塔刀架，28.副转塔刀架，29.主Z轴驱动系统，30.副Z轴驱动系统，31.主X轴驱动系统，32.副X轴驱动系统，33.主尾座进给系统，34.副尾座进给系统，35.主X轴进给装置，36.副X轴进给装置，37.主Z轴进给装置，38.副Z轴进给装置，39.传动箱体，40.45.42.44.57.58.传动齿轮，41.43.46传动轴，47.主轴，48.49.50.主轴副卡盘轴承，51.52.53.54.主轴主卡盘轴承，55.主卡盘安装法兰盘，56.副卡盘安装法兰盘，59.主轴安装螺栓孔，60.螺栓。
具体实施方式
为了进一步阐述本实用新型实现其技术方案所达到的应用效果，下面结合附图和实施例作详细的说明，请参照附图1-图5。
附图1-图5中，图1中的双头普通车床为本实用新型的第一种设计应用实施方案，在实际加工过程中，主卡盘(1)和副卡盘(2)各装夹一件工件后，两件工件在主电机(19)和皮带(18)的动力传动下进行旋转，然后两件工件分别由主刀架(3)副刀架(4)上的刀具进行加工；主刀架(3)副刀架(4)由主中拖板(5)和副中拖板(6)来带动；两工件加工时的对刀分别由主中拖板手柄(7)和副中拖板手柄(8)来控制；主大拖板(9)和副大拖板(10)靠主丝杠(11)和副丝杠(12)来传动，主丝杠(11)和副丝杠(12)的传动通过齿轮(45、40、42)和传动轴(41、43)带动；主光杠(13)和副光杠(14)通过齿轮(42、44)和传动轴(43、46)来带动，操作时主光 杠(13)和副光杠(14)可以同步操作两件工件，也可以通过离合分步控制；传动箱(15)和主轴箱(16)的传动靠变速手柄(17)来调节；主导轨(20)和副导轨(21)与床身主位(24)和床身副位(25)为同一轴线整体，以保证两边工件加工时的加工精度；主尾座(22)和副尾座(23)与主卡盘(1)和副卡盘(2)成同一回转轴线，当两工件为长轴零件时，主尾座(22)和副尾座(23)分别承担两个工件装夹和加工时支撑作用；以保证工件在同步加工过程中的精度、刚性和稳定性。
附图1-图5中，图2中的双头数控车床及其控制系统为本实用新型的第二种设计应用实施方案，在实际加工编程中，数控编程系统(26)可以同步和异步的控制主转塔刀架(27)和副转塔刀架(28)的切削运行轨迹、主Z轴驱动系统(29)和副Z轴驱动系统(30)的运行路径、主X轴驱动系统(31)和副X轴驱动系统(32)的运行参数以及主尾座进给系统(33)和副尾座进给系统(34)的进给量；主X轴进给装置(35)支持主X轴驱动系统(31)的运行，副X轴进给装置(36)支持副X轴驱动系统(32)的运行，主Z轴进给装置(37)支持主Z轴驱动系统(29)的运行，副Z轴进给装置(38)支持副Z轴驱动系统(30)的运行；主卡盘(1)和副卡盘(2)的转速可以为齿轮分级变速和伺服电机无极变速。在工件加工过程中，主转塔刀架(27)和副转塔刀架(28)通过数控编程系统(26)程序编程，结合主X轴驱动系统(31)和副X轴驱动系统(32)、主Z轴驱动系统(29)和副Z轴驱动系统(30)对主卡盘(1)和副卡盘(2)上的工件进行加工。如果工件较长，主尾座进给系统(33)和副尾座进给系统(34)将对工件作夹持加工过程中的支撑作用。如果工件需要加工内孔，则主尾座进给系统(33)和副尾座进给系统(34)将提供钻削、切削或镗削功能。
为了更好的阐述本实用新型在传动结构上的创新对本实用新型设计方案的支持，下面结合附图1-图5对本实用新型作进一步说明。
参照附图3，传动箱体(39)内的齿轮(40)、(42)、和(44)的数量和齿数传动比可以根据设计需要而定，传动箱(15)内的变速及离合装置满足其传动轴(43)传给主丝杠(11)和副丝杠(12)的同步传动和分步传动需求。
参照附图4和附图5，为了确保主轴上主卡盘(1)和副卡盘(2)上工件同步切削加工时的刚度和精度，主轴(47)在主、副卡盘安装位置处设置可以满足轴向和径向切削力的轴承(51、52、53、54)和(48、49、50)；考虑到主轴在安装时的工艺性和稳定性，主轴两端分别设有主卡盘安装法兰盘(55)和副卡盘安装法兰盘(56)，并在主轴一端设有主轴安装螺栓孔(59)，副卡盘(2)处的安装法兰盘(56)由螺栓(60)来紧固连接。
本实用新型提供的以上两种设计方案为本实用新型较为理想的加工应用设计方案，需要说明的是，一般工程技术人员无需经过创造性劳动并可以根据此原理推导出新的组合设计，故由此原理产生的新的设计方案也属于本实用新型所保护的范围。
Claims (10)
1.一种双头车床及其传动控制系统，包括双头普通车床传动装置和双头数控车床传动控制系统；其特征是：主卡盘(1)和副卡盘(2)在双头普通车床传动装置或双头数控车床传动控制系统中实现同步或不同步工作；其传动和控制路径是：在双头普通车床传动系统中，主轴箱(16)内的齿轮(57)和(58)将主动力传给主轴(47)，然后通过齿轮(45)将传动传给传动箱(15)，然后通过传动轴(41)和齿轮(40)将传动传给齿轮(42)，通过齿轮(42)将传动传给传动轴(43)，通过传动轴(43)将以上传动同步传给主丝杠(11)和副丝杠(12)，以达到主大拖板(9)和副大拖板(10)同步运行的目的；在双头数控车床传动控制系统中，通过数控编程系统(26)来控制主卡盘(1)和副卡盘(2)的同步加工或异步加工的工作模式以及编制主转塔刀架(27)和副转塔刀架(28)同步切削或异步切削的切削参数。
2.根据权利要求1所述的一种双头车床及其传动控制系统，其特征是：床身主位(24)和床身副位(25)为同一轴线整体或同轴分体组合。
3.根据权利要求1所述的一种双头车床及其传动控制系统，其特征是：主卡盘(1)和副卡盘(2)的主动力为同一个动力源或两个分体控制的动力源。
4.根据权利要求1所述的一种双头车床及其传动控制系统，其特征是：传动箱(15)内的齿轮传输包括等比传输或不等比传输。
5.根据权利要求1所述的一种双头车床及其传动控制系统，其特征是：数控编程系统(26)包括一个总系统或两个分系统。
6.根据权利要求1所述的一种双头车床及其传动控制系统，其特征是：主轴(47)上所设有的承载定位轴承(48、49、50)和(51、52、53、54)的配比在数量和型号规格上包括相同或不相同。
7.根据权利要求1或6所述的一种双头车床及其传动控制系统，其特征是：主轴(47)上设有便于安装副卡盘(2)的法兰盘(56)和螺栓孔(59)。
8.根据权利要求1所述的一种双头车床及其传动控制系统，其特征是：双头数控车床加工装置和控制系统中包括冷却装置和其双向加工的数控编程控制系统。
9.根据权利要求1或8所述的一种双头车床及其传动控制系统，其特征是：双头数控车床加工装置和控制系统中的冷却系统包括单管冷却和多管冷却以及液冷和气冷。
10.根据权利要求1所述的一种双头车床及其传动控制系统，其特征是：双头数控车床加工装置和控制系统中包括无级变速系统及安全防护装置和安全行程控制报警系统。
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