CN206382849U

CN206382849U - 一种新型的立式复合加工中心

Info

Publication number: CN206382849U
Application number: CN201621446280.XU
Authority: CN
Inventors: 姜辉; 许普生
Original assignee: Shanghai Daqiao Yuyuan Precision Machinery Co Ltd
Current assignee: Shanghai Daqiao Yuyuan Precision Machinery Co Ltd
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2017-08-08
Anticipated expiration: 2026-12-27

Abstract

一种新型的立式复合加工中心，涉及机械加工设备技术领域，包括呈倒T型结构的底座、固定安装在底座上的r型立柱及X轴导轨，立柱的水平端连接有可上下滑动的带内部镂空空间的长方体骨架型滑枕，滑枕内拆卸式安装有主轴电机，主轴电机下方连接有主轴，立柱的竖直端上安装有水平的刀库，刀库中刀具为竖直放置结构，主轴与刀库之间水平设置有用于自动换刀的机械手换刀臂，所述X轴导轨上设有可沿X轴导轨移动的床鞍，床鞍上设有与X轴导轨垂直的Y轴导轨，所述Y轴导轨上方设有转台，转台内连接有DD马达，转台上设有可随转台转动的工作台，本申请提供一种可提高加工精度、维护方便，能够实现一次装夹高效率地完成全部加工的新型的立式复合加工中心。

Description

一种新型的立式复合加工中心

技术领域

本实用新型涉及机械加工设备技术领域，具体涉及一种新型的立式复合加工中心。

背景技术

目前的车铣复合型数控机床主要分为以下几种：

1.卧式车床加装动力刀座，以卧车为主体，用动力刀座的铣削功能来配合，完成车铣复合加工；

2.立式车床复合铣削主轴，完成车铣复合加工。

不过其存在以下缺陷：

一、以卧车为主体复合了动力刀座的，还是以立车为主体复合了铣削动力头的，结构都是以车床为主的，铣削的刚性、精度和功能都很弱，只能适用于那些以车加工为主、铣加工量很少且精度要求不高的工件。

二、以立车为主体复合了铣削主轴的，由于数控立车本身的成本就很高，再复合了铣削功能后成本更高，如果加工那些车削加工量相对较小工件的用户是很难承受的；

综上，目前的车铣复合机床基本上都是以车削加工为主，复合了一些简单的铣削加工。如果遇到需要以钻铣加工为主、只包含少量的车削加工内容的工件，目前的车铣复合机床就不适合了；另外现有技术中的立式复合加工中心的Z轴运动机构是由一体式滑枕组成，主轴作为滑枕的一个组成部分，受到滑枕结构的限制，只能采用内藏式主轴（电机与主轴一体，扭力通常较小）或者主轴与电机之间需要一根很长的联轴器，影响整体刚性，而且滑枕的结构比较封闭，维修、调整很不方便。

实用新型内容

针对以上问题，对于以上面钻铣加工为主、结合少量侧面钻铣加工、以及少量车削加工的工件，本申请提供一种可提高加工精度、维护方便，能够实现一次装夹高效率地完成全部加工的新型的立式复合加工中心，其技术方案如下：

一种新型的立式复合加工中心，包括呈倒T型结构的底座、固定安装在底座上的r型立柱及X轴导轨，所述立柱的水平端连接有可上下滑动的带内部镂空空间的长方体骨架型滑枕，所述滑枕内拆卸式安装有主轴电机，主轴电机下方连接有主轴，所述立柱的竖直端上安装有水平的刀库，所述刀库中刀具为竖直放置结构，所述主轴与刀库之间水平设置有用于自动换刀的机械手换刀臂，所述X轴导轨上设有可沿X轴导轨移动的床鞍，床鞍上设有与X轴导轨垂直的Y轴导轨，所述Y轴导轨上方设有转台，转台内连接有DD马达，转台上设有可随转台转动的工作台。DD马达省却了传统的齿轮、蜗轮蜗杆等复杂的传动件，直接与转台连接，可直接驱动转台实现旋转运动，具有结构简单、噪声低、可实现高速旋转等优点。

进一步地，所述立柱的水平端上设有垂直的空腔，在空腔末尾处的立柱上固定有安装块和Z轴滑块，所述安装块上设有驱动电机，所述滑枕上垂直设有两条匹配Z轴滑块的Z轴导轨，所述滑枕上还设有与Z轴导轨在同一侧的凸块，所述凸块上设有螺母座，所述驱动电机输出端连接丝杆，所述丝杆穿过所述螺母座并驱动螺母座带动滑枕上下移动。

进一步地，所述DD马达包括马达转子和马达定子，马达定子连接转台外壳，马达转子通过轴承连接转台芯轴，转台芯轴上方连接工作台。

进一步地，所述的主轴下端还设有用于安装车刀座的卡座，所述卡座上设有定位槽。

进一步地，所述的床鞍内贯穿有X轴丝杆，X轴丝杆套设有固定在床鞍侧面的螺母座，X轴丝杆两端固定在底座上。

依据上述技术方案，本实用新型底座上有X轴导轨，采用r形立柱及与滑枕可拆卸式连接设计的主轴电机，主轴电机下方连接有主轴，工作台下面的转台内自带有DD马达驱动可以高速旋转，此时旋转的工作台即相当于立车的主轴，主轴下端有用于安装车刀座的卡座，卡座上设有定位槽，主轴上可加装车刀座，定位槽与车刀座上自有的定位键的相互配合，使车刀座被固定不会转动，主轴的自动换刀机构采用平动式换刀臂，刀具放置都是竖直状态。

综上，本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型完善了立式加工中心功能，又复合了数控立车功能；

2.转台内安装DD马达，替代传统的齿轮、蜗轮蜗杆结构，具有结构简单、噪声低、可实现高速旋转等优点；

3. 本发明所采用的滑枕结构，使主轴电机与主轴之间可以用很短的联轴器进行连接，保证了主轴输出大扭力时的刚性；

4. 本实用新型所采用的滑枕结构基本是外露的（另有钣金覆盖），主轴电机及主轴的维修、调整都很方便；

5.立柱水平端设计成带有空腔结构，滑枕为带内部镂空空间的长方体骨架型结构，一减轻整个立柱的重量，方便安装节省材料，二带内部镂空空间的滑枕也更利于主轴电机及主轴的散热；

6.工件侧面的钻铣加工可以通过主轴安装直角铣头来完成；

7.滑枕式主轴有利于减小横截面积，加工内孔时可尽量减少干涉；

8.特殊的自动换刀机械手换刀臂机构，刀具放置都是竖直状态，有利于大刀、重刀的自动交换。

附图说明

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中A局部的另一角度结构示意图；

图3为本实用新型中卡座的示意图；

图4为与本实用新型中卡座配合的一种车刀座示意图；

图5为本实用新型中转台的部分内部结构示意图。

其中，1、底座；2、立柱；21、水平端；22、竖直端；23、空腔；3、X轴导轨；4、滑枕；41、内部镂空空间；5、主轴； 6、刀库；7、换刀臂；8、床鞍；9、Y轴导轨；10、转台；101、转台外壳；102、转台芯轴；103、轴承；11、工作台；12、安装块；13、Z轴滑块；14、驱动电机；15、Z轴导轨；16、凸块；17、螺母座；18、卡座；181、定位槽；19、X轴丝杆；20、车刀座；200、定位键；21、DD马达；211、马达转子；212、马达定子。

具体实施方式

如图1、图5所示，一种新型的立式复合加工中心，包括呈倒T型结构的底座1、固定安装在底座1上的r型立柱2及X轴导轨3，所述立柱2的水平端21连接有可上下滑动的带内部镂空空间41的长方体骨架型滑枕4，所述滑枕4内拆卸式安装有主轴电机（图中未示），主轴电机下方连接有主轴5，所述立柱2的竖直端22上安装有水平的刀库6，所述刀库6中刀具为竖直放置结构，所述主轴5与刀库6之间水平设置有用于自动换刀的机械手换刀臂7，所述X轴导轨3上设有可沿X轴导轨3移动的床鞍8，床鞍8上设有与X轴导轨3垂直的Y轴导轨9，所述Y轴导轨9上方设有转台10，转台10内连接有DD马达21，转台10上设有可随转台10转动的工作台11。

如图1、图2所示，进一步地，所述立柱2的水平端21上设有垂直的空腔23，在空腔23末尾处的立柱2上固定有安装块12和Z轴滑块13，所述安装块12上设有驱动电机14，所述滑枕4上垂直设有两条匹配Z轴滑块13的Z轴导轨15，所述滑枕4上还设有与Z轴导轨15在同一侧的凸块16，所述凸块16上设有螺母座17，所述驱动电机14输出端连接丝杆（图中未示），所述丝杆穿过所述螺母座17并驱动螺母座17带动滑枕4上下移动。

如图5所示，进一步地，所述DD马达21包括马达转子211和马达定子212，马达转子211固定连接转台芯轴102成一体结构，马达定子212固定连接转台外壳101，转台外壳101通过轴承103与转台芯轴102连接，转台芯轴102上方连接工作台11。

如图3所示，进一步地，所述的主轴5下端还设有用于安装车刀座20的卡座18，所述卡座18上设有定位槽181。

如图1所示，进一步地，所述的床鞍8内贯穿有X轴丝杆19，X轴丝杆19套设有固定在床鞍8侧面的螺母座（图中未示），X轴丝杆19两端固定在底座1上。床鞍8的螺母座固定于床鞍8内，通过X轴丝杆19驱动螺母座从而带动床鞍8移动，显著减小了沿床鞍8水平垂直轴向的侧向力对加工精度和刚性的影响。

本实用新型的工作原理：

本实用新型包括底座1、r型立柱2、滑枕4、主轴5、床鞍8、转台10及工作台11、换刀臂7，底座1上有X轴导轨3，立柱2也固定安装于底座1上，床鞍8位于底座1的X轴导轨3上，沿X轴导轨3移动，床鞍8上面有Y轴导轨9，方向与X轴导轨3垂直，转台10在床鞍8的Y轴导轨9上，沿Y轴导轨9移动，工作台11在转台10上面，可随转台10转动，与立柱2上的Z轴滑块13滑动连接的滑枕4上有2条竖直方向的Z轴导轨15，滑枕4和主轴5通过Z轴导轨15上下滑动，其对应的上下移动方向为Z轴（同时也是立车的Z轴），X轴、Y轴的定义同样采用这个方式。

其中，滑枕4为带内部镂空空间41的长方体骨架型结构，其下端内部安装有主轴5，滑枕4通过固定的Z轴导轨15与立柱2上的Z轴滑块13匹配嵌套可实现上下滑动，工作时驱动电机14转动带动丝杆旋转，推动螺母座17移动从而带动滑枕4上下移动，与滑枕4连接的主轴5从而实现上下运动，实现可拆卸连接方式，方便滑枕4、主轴5更换、维修。

配合控制系统和驱动系统，本实用新型的机床可具备下面几种加工方式：

1.在立式钻铣加工状态下，工作台11沿水平方向上两个相互垂直的X轴导轨3和Y轴导轨9移动，主轴5沿Z轴导轨15上下移动，可完成对工件上面的加工；如果工件侧面有需要钻铣加工的内容，可利用主轴5下方安装直角头来进行，再配合转台10带动工作台11的转位，可以完成工件一周各面的钻铣加工。

2.如图4所示，当机床进入车削加工状态时，内置DD马达21的转台10带动工作台11高速运转，此时转台10和工作台11就成为立式车床的主轴和卡盘，从而工作台11上可安装车刀座20，车刀座20上自带有的定位键200与工作台11上固定不动的卡座18的定位槽181相互契合，使车刀座20装在工作台11上后能够被固定不会转动，车刀座20可以沿着Z轴方向上下移动；工作台11除了可以带着工件旋转外，还可以沿着X轴移动，再配合上述车刀座20的上下移动，即可实现车削加工；此时Y轴被刹车机构锁定，锁定位置使X轴带动工作台11移动时可以使车刀过工作台11中心的位置；

另外，本实用新型也包含另一种进给组合方式：可以把X轴锁定，以Y轴来配合Z轴和工作台12进行车削加工，这样的话只需要在设计上改变车刀的刀尖方向来配合Y轴进给。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims

1.一种新型的立式复合加工中心，其特征在于，包括呈倒T型结构的底座、固定安装在底座上的r型立柱及X轴导轨，所述立柱的水平端连接有可上下滑动的带内部镂空空间的长方体骨架型滑枕，所述滑枕内拆卸式安装有主轴电机，主轴电机下方连接有主轴，所述立柱的竖直端上安装有水平的刀库，所述刀库中刀具为竖直放置结构，所述主轴与刀库之间水平设置有用于自动换刀的机械手换刀臂，所述X轴导轨上设有可沿X轴导轨移动的床鞍，床鞍上设有与X轴导轨垂直的Y轴导轨，所述Y轴导轨上方设有转台，转台内连接有DD马达，转台上设有可随转台转动的工作台。

2.如权利要求1所述的一种新型的立式复合加工中心，其特征在于，所述立柱的水平端上设有垂直的空腔，在空腔末尾处的立柱上固定有安装块和Z轴滑块，所述安装块上设有驱动电机，所述滑枕上垂直设有两条匹配Z轴滑块的Z轴导轨，所述滑枕上还设有与Z轴导轨在同一侧的凸块，所述凸块上设有螺母座，所述驱动电机输出端连接丝杆，所述丝杆穿过所述螺母座并驱动螺母座带动滑枕上下移动。

3.如权利要求2所述的一种新型的立式复合加工中心，其特征在于，所述DD马达包括马达转子和马达定子，马达转子固定连接转台芯轴成一体结构，马达定子固定连接转台外壳，转台外壳通过轴承与转台芯轴连接，转台芯轴上方连接工作台。

4.如权利要求3所述的一种新型的立式复合加工中心，其特征在于，所述的主轴下端还设有用于安装车刀座的卡座，所述卡座上设有定位槽。

5.如权利要求4所述的一种新型的立式复合加工中心，其特征在于，所述的床鞍内贯穿有X轴丝杆，X轴丝杆套设有固定在床鞍侧面的螺母座，X轴丝杆两端固定在底座上。