CN202963999U - 龙门式多主轴加工中心 - Google Patents

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Abstract

一种龙门式多主轴加工中心,该加工中心主体采用龙门式加工中心框架,其特征在于:其采用固定龙门框架结构;其X向滑台安装在底座上,X向滑台的前部安装被加工零件,后部安装平置式刀库;其Y向或Z向滑台的滑板上安装有三个或三个以上设置有自动换刀机构的主轴单元;其X向滑台、Y向滑台、Z向滑台采用数控伺服驱动;该加工中心可进行多主轴同时加工,并可同步自动换刀,并且在加工中可进行加工件的装卸,生产效率高;广泛适用于中小型零件的机械切削加工。

Description

龙门式多主轴加工中心
技术领域
本实用新型涉及一种机械加工设备,尤其是一种多主轴式加工中心。
技术背景
目前市面上的加工中心基本都是单主轴结构,其对于一些中小零件的大批量加工而言,效率相对较低,因为同一时间内仅一把刀参于加工。然而组合机床,虽然可以多主轴同时参于切削,提高效率,但其通用性差,并且调整与维护也麻烦。中国专利公开了一种龙门多轴加工中心(专利号:201120550910.9),其虽采用了多主轴结构,但其刀具不能进行自动更换,从而约束了生产力。目前市面上也有一些龙门加工中心采用双主轴结构,但其不能进行两主轴同步换刀,从而影响了加工效率。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种可自动多主轴同步换刀的多主轴加工中心。
为了达到上述的实用新型目的,本实用新型所采用的技术方案为:该数控钻铣中心主体采用龙门式加工中心框架,它主要由底座、龙门架、X向滑台、Y向滑台、Z向滑台、主轴单元、控制系统组成;其特征在于:其采用固定龙门框架结构;其X向滑台安装在底座上,X向滑台的前部安装被加工零件,后部安装平置式刀库;其Y向或Z向滑台的滑板上安装有三个或三个以上设置有自动换刀机构的主轴单元;其X向滑台、Y向滑台、Z向滑台采用数控伺服驱动。
上述的平置式刀库是指刀库中的刀具放置的轴心与主轴的轴心相平行的刀库结构。
作为上述技术方案的进一步改进,所述Z向滑台的滑板与Y向滑台的滑板间安装有立式平衡缸,从而改善Z向滑台进给时的平稳度;减少丝杆及电机因主轴与滑台板的垂直重力,而增加的负荷。
作为上述技术方案的进一步改进,所述X向滑台可以根据工作条件需求增加一个或一个以上回转工作轴,以增加加工工作面。
本实用新型的有益效果是:1.采用多主轴结构后,加工中有多把刀具同时参于加工,提高了生产效率。2.由于X向滑台前部安装被加工零件,后部安装平置式刀库;这样可充分利用Y、Z轴的精确定位功能,与安装有刀库的X向滑台组成三维系统进行可靠的平置式自动换刀,其整体自动换刀方式简单、成本低。3.由于自动换刀的刀库采用平置式刀库,因而就可方便的进行多主轴同时换刀,从而减少换刀时间。
附图说明
图1是本实用新型第一实施例的主体结构示意图;其中:1为X向滑台,2为Y向滑台,3为Z向滑台,4为主轴单元,5为伺服电机,6为滚动丝杆,7为2号伺服电机,8为2号滚动丝杆,9为平衡缸,10为底座,11为龙门架。
图2是图1的侧面结构示意图;其中12为主轴电机,13为平置式刀库,14为刀放置板,15为安装架。
图3是本实用新型实施例的加工件主视图。
图4是本实用新型实施例的直排式平置刀库示意图。 
图5本实用新型第二实施例的主体结构示意图;其中: 16为A滑台,17为B滑台,18为C滑台,19为主轴单元。
具体实施方式
参照图3所示加工件,它需要加工6个牙孔、6个沉孔、2个定位孔,另外相同结构产品还有最少5种规格,它们结构都是这类法兰型,只是尺寸上有几毫米的来去,其每种规格月需求量都在5千左右。由于孔间距比较小,多轴器一次难以使用,并且其两个定位销孔的间距要求在正负0.03毫米以内,用多轴器精度也难以保证;如果用组合起来的专机,其最少要7个多轴器才组合完成各孔的加工,而且精度还没有保障;另外其品种又比较多,但单品种的数量又不多,开发专机的话每种都需要一台,设备成本就很高;而且该类产品的尺寸与形位每年都有可能变化,因而用专机相对很没有保障;用传统单轴加工中心虽加工精度得到保证,但效率又很低。然而采用本实用新型中实施例一中的10主轴加工中心,其就可有效解决该类零件的加工问题。
实施例1:参照图1、2所示,本实施例该加工中心采用固定龙门的架构;其底座10的X向滑台1后部安装一个直排式平置刀库13。其安装在龙门架11上的Y向滑台2用伺服电机5与滚珠丝杆6带动其精确位移;其Z向滑台3安装在Y向滑台2上,Z向滑台3采用2号伺服电机7与2号滚动丝杆8推动一个带有10个带有换刀装置的BT30加工中心主轴单元4,10个主轴单元4采用一字等距排列;在Z向滑台3的滑台板与Y向滑台2的滑台板间,安装了两根氮气平衡缸9,该平衡缸9的拉力刚好等于Z向滑台3滑板上加载的全部垂直重力总和。
工作时,先在X向滑台1上装好工件,按启动键后,系统自动将X向滑台1、Y向滑台2、Z向滑台3组成三维系统,进行加工产品;当要换刀时,Z向滑台3升到顶部,然后X向滑台1和Y向滑台2移至一排空刀库上方,Z向滑台3伸下去将刀放好;接着Z向滑台3再升起,X向滑台1与Y向滑台2再移至下工步需加工的刀具上方,Z向滑台3再伸下去将新刀架装上; Z向滑台3再升到顶部,X向滑台1和Y向滑台2移至加工件处继续开始加工产品。
上述实施例1中采用了一字等距排开的10主轴形式,实际应用中可以根据工作条件采用更多主轴及不同排列方式的结构,例如矩阵排列、蛇形排列。刀库方式也可采用链条平置式,以及专利号为200880010051.5的加工中心的自动交换工具装置,不同结构的平置式刀库结构均可根据工作条件在本实用新型中使用;刀库滑台也可用汽动、液压来驱动。
上述实施例1中刀库安置方式与传统也有所改进,其平置式刀库13用安装架15安装在X向滑台1后部小于300毫米的滑台板面的位置上,其平置式刀库13的刀具放置板14到X向滑台1的滑台板面的高度距离大于200毫米,平置式刀库13的所有刀具位相对主轴4在X向滑台1的行程范围内。该结构方式可有缩短整机在X向的宽度,从而减少设备制造成本。
实施例2:参照图5所示,本实施例与第一实施例不同在于: Z向滑台采用了A滑台16、B滑台17和C滑台18三个并列滑台组成,并且每个滑台的滑板上各装了两个带有打刀油缸的加工中心主轴单元19。本实施例相对实施例一的好处在于,当加工件深度公差要求比较一致时,可以仅用三把刀来进行加工,由于是独立伺服滑台,其深度可以很容易的通过输入参数来调整。
上述实施例4中Z向滑台采用了三个并列的数控伺服滑台结构,实际应用中可以根据工作条件采用两个及更多的滑台并列结构;其每个滑台的滑板也可安装一个或两个以上的主轴。
以上所述仅为本实用新型的具体实施例,但本实用新型的结构特征并不局限于此,任何本领域的技术人员,在本实用新型的领域内所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。

Claims (6)

1.一种龙门式多主轴加工中心,该加工中心主体采用龙门式加工中心框架,它主要由底座、龙门架、X向滑台、Y向滑台、Z向滑台、主轴单元、控制系统组成;其特征在于:其采用固定龙门框架结构;其X向滑台安装在底座上,X向滑台的前部安装被加工零件,后部安装平置式刀库;其Y向或Z向滑台的滑板上安装有三个或三个以上设置有自动换刀机构的主轴单元;其X向滑台、Y向滑台、Z向滑台采用数控伺服驱动。
2.根据权利要求1所述的龙门式多主轴加工中心,其特征在于:所述的Z向滑台的滑板与Y向滑台的滑板间安装有立式平衡缸。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的龙门式多主轴加工中心,其特征在于:所述的X向滑台可以根据工作条件需求增加一个或一个以上回转工作轴。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的龙门式多主轴加工中心,其特征在于:所述的Y向滑台直接安装在龙门架上,Z向滑台安装在Y向滑台上,并且Z向滑台为并列多数控伺服滑台结构。
5.根据权利要求4所述的龙门式多主轴加工中心,其特征在于:所述的并列多数控伺服滑台的滑板上安装有两个主轴。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的龙门式多主轴加工中心,其特征在于:所述的平置式刀库用安装架安装在X向滑台后部小于300毫米的滑台板面的位置上,其平置式刀库的刀具放置板到X向滑台的滑台板面的高度距离大于200毫米,平置式刀库的所有刀具位相对主轴在X向滑台的行程范围内。
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