CN203817400U - 一种对列双主轴双刀架数控车床 - Google Patents

一种对列双主轴双刀架数控车床 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及数控车床,公开了对列双主轴双刀架数控车床,包括床身,分别设于床身上表面两侧且相配合的双主轴组件和刀具组件;刀具组件包括X轴导轨副组、设于X轴导轨副组上的X轴安装座组和设于X轴导轨副组外侧并驱动X轴安装座组沿X轴滑动的X轴电机组;刀具组件还包括设于X轴安装座组前端面的Y轴导轨副组、设于Y轴导轨副组上的Y轴安装座组和设于Y轴导轨副组外侧并驱动Y轴安装座组沿Y轴滑动Y轴电机组;另外,Y轴安装座组前端面上设有用于装载动力刀具的双刀架,Y轴导轨副组分别垂直X轴导轨副组和水平方向。上述数控车床采用含双刀架的刀具组件,通过其沿X轴、Y轴直线移动完成换刀和进刀加工,误差小,提高了加工精度和效率。

Description

一种对列双主轴双刀架数控车床
技术领域
[0001] 本实用新型涉及数控车床的技术领域,尤其涉及一种对列双主轴双刀架数控车床。
背景技术
[0002] 数控机床经过几十年的发展,技术水平已大幅度提高,功能日趋完善,工业发达国家已经向FMC、FMS等方面转化发展,其数控机床产品规格从小到大都非常齐全。从国内来看,一方面,一些大的机床生产集团公司开发生产出许多功能全、规格大、性能较好的机床,但维修率较高,成本和售价都非常高的产品,与国外生产的产品相比较,没有明显的优势,用户更倾向于国外生产厂家,因此销售并不理想;另一方面,对于国内用户,特别是沿海开放城市的电子行业、汽车配套行业以及小工具行业需要的小规格、高效率以及高性价比的数控车床产品较少,往往是满足使用要求的机床价格太高,而用户不能接受;而用户能接受的价位的机床,其生产效率又太低。
[0003] 多轴化、复合化、高速化已成为当今国内外数控机床发展的主要趋势,它不仅能够扩大机床的使用范围,提高机床的使用效率,还能满足一机多用、一机多能的工艺加工要求,双主轴数控车床就是其中具有代表性的产品之一。目前,国外知名机床企业在双主轴数控机床上的技术相对比较成熟,一般均采用单主轴单刀塔、双主轴单刀塔、双主轴双刀塔、双主轴三刀塔的结构布局,均采用动力刀塔来完成零件的车铣复合加工;在机床运动分配上一般均采用主轴固定,副主轴和刀塔运动的方式。
[0004] 现有的双主轴数控车床主要采用动力刀塔来实现零件的铣削加工。目前市面上,常规的动力刀塔成本昂贵,这就导致机床整体售价偏高;而且,刀塔换刀时间较慢;另外,现有的双主轴数控车床所采用的布置形式是,正面主轴箱固定不动,同时左边刀架移动,刀架移动一般为X轴、Y轴、Z轴,采用轴与轴叠加的形式布置,这样就导致了机床误差叠加。
实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的在于提供一种对列双主轴双刀架数控车床,旨在解决传统的双主轴数控车床成本昂贵,换刀较慢以及机床误差叠加的问题。
[0006] 本实用新型是这样实现的,一种对列双主轴双刀架数控车床,包括床身,设于所述床身的上表面一侧的双主轴组件,以及设于所述床身的上表面另一侧且与所述双主轴组件配合加工的刀具组件;所述刀具组件包括X轴导轨副组、X轴安装座组以及X轴电机组,所述X轴安装座组设置于所述X轴导轨副组上,所述X轴电机组设于所述X轴导轨副组外侧、并驱动所述X轴安装座组沿X轴滑动;所述刀具组件还包括Y轴导轨副组、Y轴安装座组、以及Y轴电机组,所述Y轴导轨副组设置于所述X轴安装座组的前端面上,所述Y轴安装座组设置于所述Y轴导轨副组上,所述Y轴电机组设于所述Y轴导轨副组外侧、并驱动所述Y轴安装座组沿Y轴滑动;所述Y轴安装座组的前端面上设置有用于装载动力刀具的双刀架;所述X轴导轨副组水平设置,所述Y轴导轨副组垂直于所述X轴导轨副组,且所述Y轴导轨副组垂直于水平方向。
[0007] 优选地,所述X轴导轨副组包括设于所述床身上表面另一侧的中间位置且呈平行并列布置的第一 X轴导轨副和第二 X轴导轨副。
[0008] 进一步地,所述X轴安装座组包括分别设于所述第一 X轴导轨副和所述第二 X轴导轨副上且沿X轴滑动的第一 X轴安装座和第二 X轴安装座,所述第一 X轴安装座和所述第二 X轴安装座平行间隔。
[0009] 再进一步地,所述X轴电机组包括分别驱动所述第一 X轴安装座和第二 X轴安装座沿X轴作直线运动的第一 X轴电机和第二 X轴电机,所述第一 X轴电机和所述第二 X轴电机分别设置于所述第一 X轴导轨副和所述第二 X轴导轨副的外侧。
[0010] 优选地,所述Y轴导轨副组包括分别设于所述第一 X轴安装座前端面和所述第二 X轴安装座前端面上的第一 Y轴导轨副和第二 Y轴导轨副,所述第一 Y轴导轨副和第二 Y轴导轨副平行间隔。
[0011] 进一步地,所述Y轴安装座组包括分别设于所述第一 Y轴导轨副和所述第二 Y轴导轨副上且沿Y轴滑动的第一 Y轴安装座和第二 Y轴安装座,所述第一 Y轴安装座和所述第二 Y轴安装座平行间隔。
[0012] 进一步地,所述Y轴电机组包括分别驱动所述第一 Y轴安装座和第二 Y轴安装座沿Y轴作直线运动的第一 Y轴电机和第二 Y轴电机,所述第一 Y轴电机和所述第二 Y轴电机分别设于所述第一 Y轴导轨副和所述第二 Y轴导轨副的外侧。
[0013] 优选地,所述双刀架包括设于所述第一 Y轴安装座前端面上的第一排刀板,和设于所述第二 Y轴安装座前端面上的第二排刀板。
[0014] 优选地,所述双主轴组件包括Z轴导轨副组、Z轴主轴组以及Z轴电机组,所述Z轴导轨副组设于所述床身的上表面,所述Z轴主轴组设于所述Z轴导轨副组上,所述Z轴电机组设于所述Z轴导轨副组外侧、并驱动所述Z轴主轴组沿Z轴滑动;所述Z轴导轨副组垂直于所述X轴导轨副组,且所述Z轴导轨副组垂直于所述Y轴导轨副组。
[0015] 优选地,所述Z轴导轨副组包括分别设于所述床身上表面一侧且呈平行对列布置的第一 Z轴导轨副和第二 Z轴导轨副;所述Z轴主轴组包括分别设于所述第一 Z轴导轨副和所述第二 Z轴导轨副上且沿Z轴滑动的第一主轴和第二主轴,所述第一主轴和所述第二主轴相正对且中轴线重合;所述Z轴电机组包括分别驱动所述第一主轴和第二主轴沿Z轴作直线运动的第一 Z轴电机和第二 Z轴电机,所述第一 Z轴电机和所述第二 Z轴电机分别设置于所述第一 Z轴导轨副和所述第二 Z轴导轨副的外侧。
[0016] 本实用新型提出的对列双主轴双刀架数控车床,采用了刀具组件,以双刀架加动力刀具的形式替代现有的刀塔机构,排刀板是以X轴、Y轴的直线移动来完成换刀和进刀加工,换刀时移动速度为机床最快移动速度,而且误差小,提高了加工精度和效率;另外,刀具组件省去了价格昂贵的动力刀塔部件,使机床能够以一个相对合理的价格推向市场,在市场中更加具有竞争力。
附图说明
[0017] 图1为本实用新型提供的对列双主轴双刀架数控车床的立体结构示意图;
[0018] 图2为本实用新型提供的对列双主轴双刀架数控车床的的主视示意图;[0019] 图3为本实用新型提供的对列双主轴双刀架数控车床的的俯视示意图。
具体实施方式
[0020] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0021] 以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细的描述。
[0022] 如图1〜图3所示,为本实用新型提供的一个较佳实施例。
[0023] 本实施例提出的对列双主轴双刀架数控车床,包括床身1、双主轴组件2以及刀具组件3,双主轴组件2设于床身I上表面的底侧,刀具组件3设于床身I上表面的另一侧,且与双主轴组件2配合加工。
[0024] 刀具组件3包括X轴导轨副组31、X轴安装座组32和X轴电机组33,其中,X轴安装座组32可滑动设置在X轴导轨副组31上,X轴电机组33设在X轴导轨副组31的外侧,X轴电机组33驱动X轴安装座组32沿X轴滑动;
[0025] 另外,刀具组件3还包括Y轴导轨副组34、Y轴安装座组35和Y轴电机组36,其中,Y轴导轨副组34设置在X轴安装座组32的前端面上,Y轴安装座组35可滑动设置在Y轴导轨副组34上,Y轴电机组36设在Y轴导轨副组34的外侧,Y轴电机组36驱动Y轴安装座组35沿Y轴滑动;
[0026] 刀具组件3还包括用于装载动力刀具的双刀架37,该双刀架37设置在Y轴安装座组35外侧的前端面上;
[0027] 并且,X轴导轨副组31水平设置,Y轴导轨副组34垂直于X轴导轨副组31,且Y轴导轨副组34垂直于水平方向。
[0028] 采用上述的对列双主轴双刀架数控车床进行数控加工,具有如下特点:
[0029] 上述对列双主轴双刀架数控车床采用了刀具组件3,以双刀架37加动力刀具的形式替代了现有的刀塔机构,此处,双刀架37是以沿X轴、Y轴的直线移动来完成换刀和进刀加工,提升了换刀时的移动速度,提高了加工精度和生产效率;而且刀具组件3相对于动力刀塔部件来说,价格较便宜,有效降低了机床的成本。
[0030] 本实施例中,上述X轴导轨副组31包括第一 X轴导轨副311和第二 X轴导轨副312,此处,各个导轨副均由线性导轨和滚珠丝杠组成,当然,在其他实施例中,根据实际情况和需求,各个导轨副也可以是其他形式的结构组成。从位置关系上说,第一 X轴导轨副311和第二 X轴导轨副312设置在上述床身I的上表面上侧的中间位置,并且,两者呈平行并列布置。
[0031] 上述X轴安装座组32可滑动设置在X轴导轨副组31上,具体地,该X轴安装座组32包括第一 X轴安装座321和第二 X轴安装座322,其中,第一 X轴安装座321竖立设置在上述第一 X轴导轨副311上,且可以在其上沿X轴滑动;第二 X轴安装座322竖立设置在上述第二 X轴导轨副312上,且可以在其上沿X轴滑动,这里,第一 X轴安装座321和第二 X轴安装座322平行间隔。
[0032] 上述X轴电机组33包括第一 X轴电机331和第二 X轴电机332,此处的电机均采用伺服电机,工作时,第一 X轴电机331驱动上述第一 X轴安装座321沿X轴作直线运动,第二 X轴电机332驱动上述第二 X轴安装座322沿X轴作直线运动,此处,上述第一 X轴安装座321和上述第二 X轴安装座322可以沿X轴正向运动,也可以沿X轴反向运动,正向给刀,反向退刀。在安装位置上,第一 X轴电机331和第二 X轴电机332分别设置在第一 X轴导轨副311和第二 X轴导轨副312的外侧。
[0033] 上述Y轴导轨副组34设置在X轴安装座组32的前端面上,具体地,该Y轴导轨副组34包括第一 Y轴导轨副341和第二 Y轴导轨副342,其中,第一 Y轴导轨副341设置在上述第一 X轴安装座321的前端面上,且可以在其上沿Y轴滑动;第二 Y轴导轨副342设置在上述第二 X轴安装座322的前端面上,且可以在其上沿Y轴滑动,这里,第一 Y轴导轨副341和第二 Y轴导轨副342平行间隔。
[0034] 上述Y轴安装座组35可滑动设置在Y轴导轨副组34上,具体地,该Y轴安装座组35包括第一 Y轴安装座351和第二 Y轴安装座352,其中,第一 Y轴安装座351设置在上述第一 Y轴导轨副341上,且可以在其上沿Y轴滑动;第二 Y轴安装座352设置在第二 Y轴导轨副342上,且可以在其上沿Y轴滑动,这里,第一 Y轴安装座351和第二 Y轴安装座352平行间隔。
[0035] 上述Y轴电机组36设在Y轴导轨副组34的外侧,具体地,该Y轴电机组36包括第一 Y轴电机361和第二 Y轴电机362,其中,第一 Y轴电机361用于驱动第一 Y轴安装座351沿Y轴作直线运动,该第一 Y轴电机361设置在第一 Y轴导轨副341的外侧;第二 Y轴电机362用于驱动第二 Y轴安装座352沿Y轴作直线运动,该第二 Y轴电机362设置在第二 Y轴导轨副342的外侧。
[0036] 上述双刀架37设置在Y轴安装座组35外侧的前端面上,具体地,该双刀架37包括第一排刀板371和第二排刀板372,其中,第一排刀板371设置在第一 Y轴安装座351的前端面上,第二排刀板372设置在第二 Y轴安装座352的前端面上,位置关系上看,第一排刀板371和第二排刀板372平行间隔。
[0037] 本实施例中,上述对列双主轴双刀架数控车床采用了主轴移动式布置,即主轴移动完成Z轴位移,双刀架移动完成X轴位移和Y轴位移,在不需要三轴联动加工的零件工序中,因为机床只移动一个或者两个轴,已经将第三轴的误差排除;故能使机床达到更高的加工精度。
[0038] 上述双主轴组件2包括Z轴导轨副组21、Z轴主轴组22和Z轴电机组23,其中,Z轴导轨副组21设置在上述床身I上表面的底侧,Z轴主轴组22设置在Z轴导轨副组21上,Z轴电机组23设置在Z轴导轨副组21的外侧,该Z轴电机组23用于驱动Z轴主轴组22沿Z轴滑动;并且,Z轴导轨副组21分别垂直于上述X轴导轨副组31和上述Y轴导轨副组34。
[0039] 上述Z轴导轨副组21包括分别设置在上述床身I上表面底侧的第一 Z轴导轨副211和第二 Z轴导轨副212,两者呈平行对列布置,并且,各个导轨副均由线性导轨和滚珠丝杠组成,当然,在其他实施例中,根据实际情况和需求,各个导轨副也可以是其他形式的结构组成。本实施例中,第一 Z轴导轨副211和第二 Z轴导轨副212共用一条导轨。
[0040] 上述Z轴主轴22组包括设置在第一 Z轴导轨副211上的第一主轴221和设置在第二 Z轴导轨副212上的第二主轴222,第一主轴221和第二主轴222均可以沿Z轴滑动,两者相正对且中轴线重合。[0041] 上述Z轴电机组23包括设置在第一 Z轴导轨副211外侧的第一 Z轴电机231和设置在第二 Z轴导轨副212外侧的第二 Z轴电机232,在动力上,第一 Z轴电机231和第二Z轴电机232分别驱动第一主轴221和第二主轴222沿Z轴作直线运动。
[0042] 实际应用中,本实施例中的双主轴双刀架数控车床有以下几种工作状态:
[0043] I)第一主轴221夹持工件旋转,在第一 Z轴电机231的带动下沿Z轴正方向运动,与第一主轴221对应的刀具安装在第一排刀板371上,通过第一 X轴电机331和第一 Y轴电机361的驱动作沿X轴正向和Y轴正向的直线运动,从而完成零件的端面和外圆加工;
[0044] 第二主轴222在第二 Z轴电机232的驱动下沿Z轴反向运动,第二主轴222从第一主轴221上将工件夹紧,然后第一主轴221松开工件,完成工件在第一主轴221和第二主轴222之间的交接;
[0045] 与第二主轴222对应的刀具安装在第二排刀板372上,第二排刀板372通过第二 X轴电机332和第二 Y轴电机362驱动作沿X轴正向和Y轴正向的直线运动,从而完成零件背面的端面和外圆加工。
[0046] 2)第一主轴221夹持工件旋转,在第一 Z轴电机231带动下沿Z轴正向运动,与第一主轴221对应的刀具安装在第一排刀板371上,通过第一 X轴电机331和第一 Y轴电机361的驱动沿X轴正向和Y轴正向运动,从而完成零件的整体加工;
[0047] 第二主轴222夹持工件旋转,在第二 Z轴电机232驱动下沿Z轴反向运动,与第二主轴222对应的刀具安装在第二排刀板372上,通过第二 X轴电机332和第二 Y轴电机362的驱动沿X轴正向和Y轴正向运动完成零件的整体加工;
[0048] 第一主轴221和第二主轴222独立加工各自零件,相互不干扰,效率相对于两台同样的机床加工;
[0049] 其中,规定Y轴正向为竖直向下,Y轴反向为竖直向上。
[0050] 3)第一主轴221和第二主轴222同时夹持工件的两端旋转,在第一 Z轴电机231、第二 Z轴电机232带动下沿Z轴正向同步运动,第一排刀板371、第二排刀板372上的刀具均可以参与加工,进而形成超长零件的加工。
[0051] 基于市场上现有产品的在成本较高和效率较不足的问题,本实施例提供的对列双主轴双刀架数控车床,采用了刀具组件3和动力头代替市场上常用的动力刀塔,在机床布局上,采用双主轴同时移动式代替传统上的主轴固定副主轴移动的方式,在系统控制上,采用双通道控制,在加工上,可以达到左第二主轴222同时加工,在简单零件的加工中可以左第二主轴222分开加工,效率上带到传统机床的两倍。
[0052] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种对列双主轴双刀架数控车床,包括床身,其特征在于,还包括设于所述床身的上表面一侧的双主轴组件,以及设于所述床身的上表面另一侧且与所述双主轴组件配合加工的刀具组件; 所述刀具组件包括X轴导轨副组、X轴安装座组以及X轴电机组,所述X轴安装座组设置于所述X轴导轨副组上,所述X轴电机组设于所述X轴导轨副组外侧、并驱动所述X轴安装座组沿X轴滑动; 所述刀具组件还包括Y轴导轨副组、Y轴安装座组、以及Y轴电机组,所述Y轴导轨副组设置于所述X轴安装座组的前端面上,所述Y轴安装座组设置于所述Y轴导轨副组上,所述Y轴电机组设于所述Y轴导轨副组外侧、并驱动所述Y轴安装座组沿Y轴滑动; 所述Y轴安装座组的前端面上设置有用于装载动力刀具的双刀架; 所述X轴导轨副组水平设置,所述Y轴导轨副组垂直于所述X轴导轨副组,且所述Y轴导轨副组垂直于水平方向。
2.如权利要求1所述的对列双主轴双刀架数控车床,其特征在于,所述X轴导轨副组包括设于所述床身上表面另一侧的中间位置且呈平行并列布置的第一X轴导轨副和第二X轴导轨副。
3.如权利要求2所述的对列双主轴双刀架数控车床,其特征在于,所述X轴安装座组包括分别设于所述第一 X轴导轨副和所述第二 X轴导轨副上且沿X轴滑动的第一 X轴安装座和第二 X轴安装座,所述第一 X轴安装座和所述第二 X轴安装座平行间隔。
4.如权利要求3 所述的对列双主轴双刀架数控车床,其特征在于,所述X轴电机组包括分别驱动所述第一 X轴安装座和第二 X轴安装座沿X轴作直线运动的第一 X轴电机和第二 X轴电机,所述第一 X轴电机和所述第二 X轴电机分别设置于所述第一 X轴导轨副和所述第二 X轴导轨副的外侧。
5.如权利要求3所述的对列双主轴双刀架数控车床,其特征在于,所述Y轴导轨副组包括分别设于所述第一 X轴安装座前端面和所述第二 X轴安装座前端面上的第一 Y轴导轨副和第二 Y轴导轨副,所述第一 Y轴导轨副和第二 Y轴导轨副平行间隔。
6.如权利要求5所述的对列双主轴双刀架数控车床,其特征在于,所述Y轴安装座组包括分别设于所述第一 Y轴导轨副和所述第二 Y轴导轨副上且沿Y轴滑动的第一 Y轴安装座和第二 Y轴安装座,所述第一 Y轴安装座和所述第二 Y轴安装座平行间隔。
7.如权利要求6所述的对列双主轴双刀架数控车床,其特征在于,所述Y轴电机组包括分别驱动所述第一 Y轴安装座和第二 Y轴安装座沿Y轴作直线运动的第一 Y轴电机和第二 Y轴电机,所述第一 Y轴电机和所述第二 Y轴电机分别设于所述第一 Y轴导轨副和所述第二 Y轴导轨副的外侧。
8.如权利要求6所述的对列双主轴双刀架数控车床,其特征在于,所述双刀架包括设于所述第一 Y轴安装座前端面上的第一排刀板,和设于所述第二 Y轴安装座前端面上的第二排刀板。
9.如权利要求1~8任一项所述的对列双主轴双刀架数控车床,其特征在于,所述双主轴组件包括Z轴导轨副组、Z轴主轴组以及Z轴电机组,所述Z轴导轨副组设于所述床身的上表面,所述Z轴主轴组设于所述Z轴导轨副组上,所述Z轴电机组设于所述Z轴导轨副组外侧、并驱动所述Z轴主轴组沿Z轴滑动;所述Z轴导轨副组垂直于所述X轴导轨副组,且所述Z轴导轨副组垂直于所述Y轴导轨副组。
10.如权利要求9所述的对列双主轴双刀架数控车床,其特征在于,所述Z轴导轨副组包括分别设于所述床身上表面一侧且呈平行对列布置的第一 Z轴导轨副和第二 Z轴导轨苜1J ; 所述Z轴主轴组包括分别设于所述第一 Z轴导轨副和所述第二 Z轴导轨副上且沿Z轴滑动的第一主轴和第二主轴,所述第一主轴和所述第二主轴相正对且中轴线重合; 所述Z轴电机组包括分别驱动所述第一主轴和第二主轴沿Z轴作直线运动的第一 Z轴电机和第二 Z轴电机,所述第一 Z轴电机和所述第二 Z轴电机分别设置于所述第一 Z轴导轨副和所述第二 Z轴导轨副的外侧。
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