CN203401346U - 一种立式金属加工中心机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种立式金属加工中心机，包括机架，机架设置有工作台和用于加工工件的同步换刀装置，所述工作台位于所述同步换刀装置的下方，所述工作台底部分别设置有横移机构和纵移机构，所述同步换刀装置设置有升降机构；所述同步换刀装置包括头部、换刀动力机构和可旋转的刀库，所述换刀动力机构驱动连接所述刀库，所述头部的底部设置有装刀部，所述装刀部旁侧设置有松刀机构，所述刀库设置有多个用于安装刀具的刀套，刀套的装刀口位于所述装刀部正下方。本实用新型具有结构简单，加工效率高的优点。

Description

一种立式金属加工中心机

技术领域

本实用新型涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种立式金属加工中心机。 

背景技术

金属加工中心机即金属加工中心机床，也叫CNC机床，简称加工中心（英文名是Computerized Numerical Control Machine 简称cnc）。金属加工中心机是通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成的适用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。金属加工中心机备有刀库，具有自动换刀功能，是对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。金属加工中心机是高度机电一体化的机床，工件装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择刀具、更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转速及进给量等，可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序，因而大大减少了工件装夹时间、测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，精度要求较高，品种更换频繁的零件具有良好的经济效益。 

然而，目前市场上的加工中心结构复杂，加工工件时必须通过调节高速换刀装置实现对金属工件前、后、左、右的加工位置进行调整，换刀装置机构复杂。此外，现有的刀库选刀动作主要由圆柱凸轮分度机构驱动刀盘间歇运动完成，刀库换刀辅助时间为12s以上，而对于高速、高进给加工时，单位切削时间往往在10s 左右，换刀辅助时间已经超过了切削时间，大大降低了加工中心的工作效率。 

发明内容

本实用新型为克服上述缺陷而提供了一种立式金属加工中心机，具有结构简单，加工效率高的优点。 

为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案。 

 一种立式金属加工中心机，包括机架，机架设置有工作台和用于加工工件的同步换刀装置，所述工作台位于所述同步换刀装置的下方，所述工作台底部分别设置有横移机构和纵移机构，所述同步换刀装置设置有升降机构； 

      所述同步换刀装置包括头部、换刀动力机构和可旋转的刀库，所述换刀动力机构驱动连接所述刀库，所述头部的底部设置有装刀部，所述装刀部旁侧设置有松刀机构，所述刀库设置有多个用于安装刀具的刀套，换刀时，一个所述刀套的装刀口位于所述装刀部正下方。

其中，所述松刀机构包括顶板、机械松刀部、压板和拉簧，顶板设置于机架，顶板上部的宽度大于顶板下部的宽度，拉簧的一端连接于机架，拉簧的另一端连接于机械松刀部的上部，机械松刀部的顶部抵接于顶板，压板的一端与机械松刀部的底部固定连接，压板的另一端位于所述装刀部一侧。 

其中，所述刀库包括圆形刀盘和多个所述刀套，多个所述刀套的固定端等间隔圆周排布于所述圆形刀盘，每个所述刀套的固定端与所述圆形刀盘铰接，使用时，所述刀套的自由端与所述头部的侧壁抵接。 

其中，所述刀库包括圆形刀盘、多个所述刀套和一挡板，多个所述刀套一体成型且圆周排布于所述圆形刀盘，所述挡板底部开设有可露出所述刀套的缺口，使用时，所述缺口与所述头部的侧壁抵接。 

优选地，还包括有一拉簧，拉簧的一端与所述挡板连接，拉簧的另一端与所述机架连接。 

其中，所述横移机构包括第一底座、第一驱动机构和横移导块，第一底座上表面设置有横移导轨，横移导块滑动设置于横移导轨，第一驱动机构和横移导块驱动连接。 

其中，所述纵移机构包括第二底座、第二驱动机构和纵移导块，第二底座上表面设置有纵移导轨，纵移导块滑动设置于纵移导轨，第二驱动机构和纵移导块驱动连接。 

其中，所述横移导块与所述工作台的底部连接，所述纵移导块与所述第一底座的底部连接。 

其中，所述纵移导块与所述工作台的底部连接，所述横移导块与所述第二底座的底部连接。 

其中，所述升降机构包括第三驱动机构、升降导块以及固定于所述机架的升降导轨，升降导块滑动设置于升降导轨，第三驱动机构与升降导块驱动连接。 

本实用新型的有益效果为：本实用新型的立式金属加工中心机的工作台底部分别设置有横移机构和纵移机构，则待加工的工件在工作台的带动下可沿X轴和Y轴的方向移动，调整待加工工件的前、后、左、右的待加工位置，而同步换刀装置设置有升降机构，确保待加工工件横向和纵向移动的同时，同步换刀装置沿Z轴方向上升换刀和下降加工工件；升降机构和换刀动力机构在执行换刀命令时同步工作，大大减少了换刀时间，使整个加工流程更加顺畅，获得更快的工作效率，具有结构简单，加工效率高的优点。 

附图说明

用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。 

图1是本实用新型的实施例1的侧面结构示意图。 

图2是本实用新型的实施例1的正面结构示意图。 

图3是本实用新型隐藏刀库的立体结构示意图。 

图4是本实用新型的实施例2的局部结构示意图。 

图5是本实用新型的实施例2的刀库的结构示意图。 

附图标记包括有： 

1——机架                  2——工作台

3——同步换刀装置          31——头部

3121——顶板               3122——机械松刀部

3123——压板               32——刀库                 

321——刀套                322——圆形刀盘            

323——挡板                4——横移机构          

41——第一底座             411——横移导轨           

42——横移导块             5——纵移机构

51——纵移导轨             52——纵移导块

6——升降机构              61——第三驱动机构

62——升降导块             63——升降导轨。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，这是本实用新型的较佳实施例。 

实施例1。 

如图1至图3所示，本实用新型关于一种立式金属加工中心机，包括机架1，机架1设置有工作台2和用于加工工件的同步换刀装置3，所述工作台2位于所述同步换刀装置3的下方，所述工作台2底部分别设置有横移机构4和纵移机构5，所述同步换刀装置3设置有升降机构6；所述同步换刀装置3包括头部31、换刀动力机构和可旋转的刀库32，所述换刀动力机构驱动连接所述刀库32，所述头部31的底部设置有装刀部，所述装刀部旁侧设置有松刀机构，所述刀库32设置有多个用于安装刀具的刀套321，换刀时，一个所述刀套321的装刀口位于所述装刀部正下方。其中，所述横移机构4包括第一底座41、第一驱动机构和横移导块42，第一底座41上表面设置有横移导轨411，横移导块42滑动设置于横移导轨411，第一驱动机构和横移导块42驱动连接。其中，所述纵移机构5包括第二底座、第二驱动机构和纵移导块52，第二底座上表面设置有纵移导轨51，纵移导块52滑动设置于纵移导轨51，第二驱动机构和纵移导块52驱动连接。其中，所述横移导块42与所述工作台2的底部连接，所述纵移导块52与所述第一底座41的底部连接。其中，所述升降机构6包括第三驱动机构61、升降导块62以及固定于所述机架1的升降导轨63，升降导块62滑动设置于升降导轨63，第三驱动机构61与升降导块62驱动连接。 

本实用新型的立式金属加工中心机的工作台2底部分别设置有横移机构4和纵移机构5，则待加工的工件在工作台2的带动下可沿X轴和Y轴的方向移动，调整待加工工件的前、后、左、右的待加工位置，而同步换刀装置3设置有升降机构6，确保待加工工件横向和纵向移动的同时，同步换刀装置3沿Z轴方向上升换刀和下降加工工件；升降机构6和换刀动力机构在执行换刀命令时同步工作，大大减少了换刀时间，使整个加工流程更加顺畅，获得更快的工作效率，具有结构简单，加工效率高的优点。本实用新型的横移机构4、纵移机构5和升降机构6可单独或同时使用，结构简单，操作灵活，可同时对工作台2上的带加工工件进行横向和纵向位置调节，加工效率高，且同步换刀装置3的设备精度要求低，有利于降低设备成本。 

优选地，所述换刀动力机构为伺服马达，取代了现有的凸轮进行减速与定位，采用伺服马达驱动刀库32旋转定位，定位迅速，大大提高选刀换刀的速度，进一步提高生产效率。 

其中，所述松刀机构包括顶板3121、机械松刀部3122、压板3123和拉簧，顶板3121设置于机架，顶板3121上部的宽度大于挡板下部的宽度，拉簧的一端连接于机架，拉簧的另一端连接于机械松刀部3122的上部，机械松刀部3122的顶部抵接于顶板，压板3123的一端与机械松刀部3122的底部固定连接，压板3123的另一端位于所述装刀部一侧。 

当机械松刀部3122的顶部抵接于顶板3121下部时，机械松刀部3122的底部靠近头部，则连接于机械松刀部3122底部的压板3123抵接于头部的装刀部，在升降机构的带动下，机械松刀部3122继续向上移动实现换刀动作；而当机械松刀部3122的顶部抵接于顶板3121上部时，在拉簧的作用下，机械松刀部3122的底部远离头部，则连接于机械松刀部3122底部的压板3123远离头部的装刀部，此时，头部可高速运转对金属工件进行加工，松刀机构结构简单，使用可靠性高。 

其中，所述刀库32包括圆形刀盘322、多个所述刀套321和一挡板323，多个所述刀套321一体成型且圆周排布于所述圆形刀盘322，所述挡板323底部开设有可露出所述刀套321的缺口，换刀时，头部31底部的装刀口正对缺口位置，在升降机构6的带动下，装刀口向下移动，在松刀机构的驱动下即可将露出缺口的刀套321内的刀具固定在头部31底部，加工金属工件时，所述缺口与所述头部31的侧壁抵接。刀套321一体成型设计，结构稳定性高且便于加工成型，挡板323的设置可避免加工工件时，头部31对刀套321的磨损，使用可靠性强。 

    优选地，还包括有一拉簧，拉簧的一端与所述挡板323连接，拉簧的另一端与所述机架1连接。拉簧加固了刀库32与支架的连接，增强结构稳定性，且有效保证刀库32对准头部31的装刀部正下方，便于同步换刀。 

    其中，所述松刀机构包括倍力缸和松夹刀感应器，所述倍力缸包括气缸3121和四口二位电磁阀3122，气缸3121和四口二位电磁阀3122电连接，所述松夹刀感应器包括松刀检知开关3123和夹刀检知开关3124，松刀检知开关3123和夹刀检知开关3124分别与所述四口二位电磁阀3122电连接。 有利于提高装刀部在换刀过程的准确性和稳定性，有利于提高本实用新型的使用可靠性。 

实施例2。 

如图4和图5所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例的刀库32包括圆形刀盘322和多个所述刀套321，多个所述刀套321的固定端等间隔圆周排布于所述圆形刀盘322，每个所述刀套321的固定端与所述圆形刀盘322铰接，使用时，所述刀套321的自由端与所述头部31的侧壁抵接。 

刀套321的固定端与所述圆形刀盘322铰接，则刀套321相当于圆形刀盘322可向外翻，换刀完成后，头部31向下移动过程中将刀套向外顶出，使刀套321的自由端抵接于头部31的侧壁，结构简单，实用。 

本实施例的纵移导块52与所述工作台2的底部连接，所述横移导块42与所述第二底座的底部连接，结构简单，有利于实现工作台2的横向和纵向移动，加工效率高。 

本实施例的其余部分与实施例1相同，这里不再赘述。 

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。 

Claims (10)

1.一种立式金属加工中心机，包括机架，机架设置有工作台和用于加工工件的同步换刀装置，所述工作台位于所述同步换刀装置的下方，其特征在于：所述工作台底部分别设置有横移机构和纵移机构，所述同步换刀装置设置有升降机构；

    所述同步换刀装置包括头部、换刀动力机构和可旋转的刀库，所述换刀动力机构驱动连接所述刀库，所述头部的底部设置有装刀部，所述装刀部旁侧设置有松刀机构，所述刀库设置有多个用于安装刀具的刀套，换刀时，一个所述刀套的装刀口位于所述装刀部正下方。

2.根据权利要求1所述的一种立式金属加工中心机，其特征在于：所述松刀机构包括顶板、机械松刀部、压板和拉簧，顶板设置于机架，顶板上部的宽度大于顶板下部的宽度，拉簧的一端连接于机架，拉簧的另一端连接于机械松刀部的上部，机械松刀部的顶部抵接于顶板，压板的一端与机械松刀部的底部固定连接，压板的另一端位于所述装刀部一侧。

3.根据权利要求1所述的一种立式金属加工中心机，其特征在于：所述刀库包括圆形刀盘和多个所述刀套，多个所述刀套的固定端等间隔圆周排布于所述圆形刀盘，每个所述刀套的固定端与所述圆形刀盘铰接，使用时，所述刀套的自由端与所述头部的侧壁抵接。

4.根据权利要求1所述的一种立式金属加工中心机，其特征在于：所述刀库包括圆形刀盘、多个所述刀套和一挡板，多个所述刀套一体成型且圆周排布于所述圆形刀盘，所述挡板底部开设有可露出所述刀套的缺口，使用时，所述缺口与所述头部的侧壁抵接。

5.根据权利要求4所述的一种立式金属加工中心机，其特征在于：还包括有一拉簧，拉簧的一端与所述挡板连接，拉簧的另一端与所述机架连接。

6.根据权利要求1所述的一种立式金属加工中心机，其特征在于：所述横移机构包括第一底座、第一驱动机构和横移导块，第一底座上表面设置有横移导轨，横移导块滑动设置于横移导轨，第一驱动机构和横移导块驱动连接。

7.根据权利要求6所述的一种立式金属加工中心机，其特征在于：所述纵移机构包括第二底座、第二驱动机构和纵移导块，第二底座上表面设置有纵移导轨，纵移导块滑动设置于纵移导轨，第二驱动机构和纵移导块驱动连接。

8.根据权利要求7所述的一种立式金属加工中心机，其特征在于：所述横移导块与所述工作台的底部连接，所述纵移导块与所述第一底座的底部连接。

9.根据权利要求7所述的一种立式金属加工中心机，其特征在于：所述纵移导块与所述工作台的底部连接，所述横移导块与所述第二底座的底部连接。

10.根据权利要求1所述的一种立式金属加工中心机，其特征在于：所述升降机构包括第三驱动机构、升降导块以及固定于所述机架的升降导轨，升降导块滑动设置于升降导轨，第三驱动机构与升降导块驱动连接。

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