CN209035962U - 一种动力刀塔车铣复合加工中心机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于数控机床技术领域，特指一种动力刀塔车铣复合加工中心机床，包括机体，机体下侧安装有底座，底座上端左右设置有进给装置和车铣装置，车铣装置包括刀盘，刀盘上还设置有安装槽，安装槽内安装有红外感应器，红外感应器包括壳体，壳体上端设有红外发射器和红外接收器、红外接收器内设有将接收的光信号转换为电信号的光电转换器，光电转换器通过线路连接角度分析件，角度分析件连接有一警报装置，警报装置用于当主轴和刀具的角度在误差范围之外时鸣笛示警。本实用新型的目的是提供一种结构简单，精度更高，刀塔上设置多个电机单独控制相应刀具转动，带辅助定位红外感应器的一种动力刀塔车铣复合加工中心机床。

Description

一种动力刀塔车铣复合加工中心机床

技术领域

本实用新型属于数控机床技术领域，特指一种动力刀塔车铣复合加工中心机床。

背景技术

动力刀塔车铣复合加工中心机床是一种高精度、高效率的自动化机床，配备多工位刀塔或动力刀塔，机床具有广泛的加工性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件，具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。然而现有的动力刀塔车铣复合加工中心机床在进行加工工件的过程中仍然存在一些不合理的因素。

市场上的动力刀塔车铣复合加工中心机床都采用伺服电机来控制刀塔的转动，使刀具的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值) 的任意变化而自动控制，主要靠脉冲来定位。由于主轴和刀具的位置都是程序控制的，因而既方便又准确；但是在加工一些特殊的工件如长棒状的工件时，工件由于长度较长所以极易产生甩尾现象，并导致加工误差偏大，或者是在加工一些加工精度较高，需要工件与主轴之间精密连接的时候，此时就需要通过辅助工具来对装夹角度、刀具转动角度进行定位。另一方便伺服电机也不是全防水或者防油，当其进水或进油时，造成精度下降，而操作者又无法判断就会给企业造成巨大经济损失。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单，精度更高，刀塔上设置多个电机单独控制相应刀具转动，带辅助定位的红外感应器的一种动力刀塔车铣复合加工中心机床。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种动力刀塔车铣复合加工中心机床,包括机体，机体下侧安装有底座，底座上端左右设置有进给装置和车铣装置，

进给装置包括与工作台平行的主轴箱，主轴箱右侧连接有夹具；

车铣装置包括与底座一体成型的床身，床身上至少设置有两根与主轴箱平行的Z轴导轨，Z轴导轨相互平行且安装有至少一对Z轴滑块，Z轴滑块分别设置于两根Z轴导轨上并用于沿着Z轴导轨来回滑动；所述Z轴滑块上固设有 X轴床鞍，X轴床鞍上设置有至少两根X轴导轨，X轴导轨相互平行且安装有至少一对X轴滑块，X轴滑块分别设置于两根X轴导轨上并用于沿着X轴导轨来回滑动；X轴滑块上固设有主滑板，主滑板包括伺服电机和与夹具相适配的动力刀塔，动力刀塔上设置有可转动的刀盘，刀盘的刀槽面上设有若干均匀分布的刀具位，刀盘周向均匀分布设有若干个工位，工位里安装有电机，电机可驱动对应的刀具转动实现铣削功能。

刀盘上还设置有安装槽，安装槽内安装有红外感应器，红外感应器包括壳体，壳体上端设有红外发射器和红外接收器、红外接收器内设有将接收的光信号转换为电信号的光电转换器，光电转换器通过线路连接角度分析件，角度分析件连接有一警报装置，警报装置用于当主轴和刀具的角度在误差范围之外时鸣笛示警。

进一步的，所述红外发射器发出红外光源，红外光源发光表面覆盖有荧光层，荧光层表面覆盖有滤光层。

进一步的，所述光电转换器包括把光信号转换为电信号的光敏二极管，光敏二极管连接有用于放大转换后的电信号的第一放大器，第一放大器后面连接有用于接收第一放大器的输出并控制增益的第二放大器，第二放大器连接有用于滤除在第二放大器输出中包括的特定频率电信号的带通滤波器。

进一步的，所述红外发射器和/或红外接收器底部设置有磁铁，磁铁吸附连接有带背胶的金属板，金属板安装在所述壳体的安装面上。

进一步的，所述红外发射器和/或红外接收器底部至少设置有两个定位孔，所述金属板上设置有与定位孔相适配的固定孔，通过螺钉将红外发射器和/或红外接收器底部与金属板相固定。

进一步的，所述壳体为金属壳体，金属壳体表面涂覆有防护漆。

进一步的，所述光电转换器连接有温度分析件，温度分析件通过线路与操作面板相接，用于实时测定工件温度并显示在操作面板上。

本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：

1.导轨润滑比较方便，长时间使用后的精度损失较小，更换也非常方便，所以适合做高速高精度的切削；刀塔采用单动刀塔，功能比较丰富，可实现铣削功能，设置一对一电机控制刀具转动，而其他位置的刀具不会转动，因此噪音、耗能均较小，效率较高，精度较高；红外感应器能够有效的避免因主轴和刀具定位不准而影响加工精度，能够及时发现并反馈提醒操作者进行调整，防患于未然

2.红外发射器结构简单，红外光源发射的光线被荧光层转变为具有红外波长的光线，并利用滤光层将非红外波长的光线滤除，进而得到均匀的红外光线

3.光电转换方式简单高效，采用两级放大方式，将电信号放大，并且通过带通滤波器过滤掉杂质信号，更加精准。

4.安装方式简便，可以通过更换金属板更换红外发射器的安装位置，解决了直接在红外发射器外壳设置背胶造成的不能随意更换位置、维护与更换电池不方便的技术问题。钕铁硼，体积小、重量轻和磁性强的特点，是目前性能价格比最佳的磁体；金属板为镀锌板，在钢板表面涂以一层金属锌，防止钢板表面遭受腐蚀延长其使用寿命，两者相配合使得吸附能力明显增强，增加了红外发射器的稳定性。

5.通过螺钉或销钉将红外发射器和/或红外接收器底部与金属板相固定，有效地避免了红外发射器被左右挪动，增加了红外发射器的稳定性。

6.金属壳体刚度、强度大、适应性强，封闭性好，还具有一定减震、抗震的性能。防护漆可以提高金属壳体防锈、防静电、耐腐蚀、抗氧化等性能，可提高红外感应器的使用寿命。

7.非接触式温度检测方式，高精度，高分辨率，响应时间快

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是红外感应器的结构示意图。

图3是红外发射器的仰视图。

图4是金属板的立体图。

图中标号所表示的含义：

2-底座；5-主轴箱；6-夹具；7-床身；8-Z轴导轨；9-Z轴滑块；

10-X轴床鞍；11-X轴导轨；12-X轴滑块；13-主滑板；14-伺服电机；

15-动力刀塔；16-刀盘；17-刀具位；18-工位；19-电机；20-安装槽；

21-红外感应器；22-壳体；23-红外发射器；24-红外接收器；

25-光电转换器；26-角度分析件；27-警报装置；28-磁铁；29-金属板；

30-定位孔；31-固定孔；32-温度分析件；

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步描述：

一种动力刀塔车铣复合加工中心机床，包括机体，机体下侧安装有底座2，底座上端左右设置有进给装置和车铣装置，

进给装置包括与工作台平行的主轴箱5，主轴箱5右侧连接有夹具6，所述夹具6为三爪卡盘；

车铣装置包括与底座2一体成型的床身7，床身7上至少设置有两根与主轴箱5平行的Z轴导轨8，Z轴导轨8相互平行且安装有至少一对Z轴滑块9，Z 轴滑块9分别设置于两根Z轴导轨8上并用于沿着Z轴导轨8来回滑动；所述 Z轴滑块9上固设有X轴床鞍10，X轴床鞍10上设置有至少两根X轴导轨11， X轴导轨11相互平行且安装有至少一对X轴滑块，X轴滑块12分别设置于两根X轴导轨11上并用于沿着X轴导轨11来回滑动；X轴滑块12上固设有主滑板13，主滑板13包括伺服电机14和与夹具6相适配的动力刀塔15，动力刀塔 15上设置有可转动的刀盘16，刀盘16的刀槽面上设有若干均匀分布的刀具位 17，刀盘16周向均匀分布设有若干个工位18，工位18里安装有电机19，电机 19可驱动对应的刀具转动实现铣削功能。

刀盘16上还设置有安装槽20，安装槽20内安装有红外感应器21，红外感应器21包括壳体22，壳体22上端设有红外发射器23和红外接收器24、红外接收器24内设有将接收的光信号转换为电信号的光电转换器25，光电转换器 25通过线路连接角度分析件26，角度分析件26连接有一警报装置27，警报装置27用于当主轴和刀具的角度在误差范围之外时鸣笛示警。

本实用新型公开了一种带红外感应器21的动力刀塔车铣复合加工中心机床，包括底座部分、设置于底座部分上的导轨部分及钣金部分、设置于导轨部分上的主滑板部分，钣金部分覆盖底座部分。底座部分包括底座2、水箱、排屑机，底座2为顶部开口的箱形结构，底座2的底部的中间段开设有用于插入水箱的水箱位，水箱顶部开口，底座2开设有用于插入排屑机的排屑机插口，排屑机位于水箱的上方，底座2侧面设有电源接口。导轨部分包括Z轴导轨8、Z 轴滑块9、X轴床鞍10、X轴导轨11、X轴滑块12，导轨的阻力较小，进给速度较快，实际操作时X轴床鞍10在Z轴上的最大进给速度可以达到 24m/min，而且导轨润滑比较方便，长时间使用后的精度损失较小，更换也非常方便，所以适合做高速高精度的切削；钣金部分包括外罩、操作面板、内盖板、活动门、头部挡板、侧盖板组、上盖板组、后盖板、电控箱、散热窗，外罩由可拆卸式连接于底座2上的操作箱、左护罩、横梁组成，操作面板可拆卸式设置于操作箱上，内盖板及活动门活动连接于外罩并能水平移动，头部挡板设置于底座2以挡住工作时产生的水和铁屑，侧盖板组和上盖板组分别包括多个可拆卸的盖板，侧盖板组设置于外罩靠近头部挡板一侧的侧面，上盖板组设置于外罩的顶部，后盖板可拆卸式设置于外罩的后端，电控箱位于底座2的左后侧，散热窗设置于侧盖板组且至少有一个。主滑板13部分包括伺服电机14和与夹具6相适配的刀塔，刀塔采用单动刀塔，功能比较丰富，可实现铣削功能，工作时将需要的刀具随刀盘16转动到1号刀位置，刀具在1号刀位置实现对工件的加工，在应用刀具时，刀具只有在1号刀位置加工时才会转动，而其他位置的刀具均不会转动，因此噪音、耗能均较小，效率较高，精度较高。

刀盘16上安装有红外感应器21，红外发射器23发射红外线，红外接收器 24接收并转化为电信号，传递给角度分析件26判断主轴和刀具的角度，若在误差范围之外时警报装置27鸣笛示警，能够有效的避免因主轴和刀具定位不准而影响加工精度，能够及时发现并反馈提醒操作者进行调整，防患于未然。

优选的，所述红外发射器23发出红外光源，红外光源发光表面覆盖有荧光层，荧光层表面覆盖有滤光层。

本技术方案公开了一种结构简单的红外发射器23，通过在传统红外光源的发光面依次覆盖具有红移特性的荧光层和具有特定波长的滤光层，进而使得红外光源发射的光线被转变为具有红外波长的光线，并利用上述的滤光层将非红外波长的光线滤除，进而得到均匀的红外光线。荧光层的材质为荧光油墨、荧光涂料或荧光粉，滤光层的材质为滤光油墨。

优选的，所述光电转换器25包括把光信号转换为电信号的光敏二极管，光敏二极管连接有用于放大转换后的所述电信号的第一放大器，第一放大器后面连接有用于接收第一放大器的输出并控制增益的第二放大器，第二放大器连接有用于滤除在第二放大器输出中包括的特定频率电信号的带通滤波器。

本技术方案公开了一种结构简单的光电转换方式，通过光敏二极将红外接收器24接收的光信号转换为电信号，采用两级放大方式，将电信号放大，并且通过带通滤波器过滤掉杂质信号，更加精准。

优选的，所述红外发射器23和/或红外接收器24底部设置有磁铁28，磁铁 28吸附连接有带背胶的金属板29，金属板29安装在所述壳体22的安装面上。

本技术方案公开了一种结构简单，便捷的安装方式，通过在红外发射器23 底部设置磁铁28并与金属板29吸附连接，然后通过金属板29上的背胶粘贴在安装面上，从而可以通过更换金属板29更换红外发射器23的安装位置，解决了直接在红外发射器23外壳设置背胶造成的不能随意更换位置、维护与更换电池不方便的技术问题。所述磁铁28为钕铁硼，体积小、重量轻和磁性强的特点，是目前性能价格比最佳的磁体，为了避免腐蚀的损害，使用时需要在该磁铁28 表面做保护处理,例如用金、镍、锌、锡进行电镀，以及表面喷涂环氧树脂等；所述金属板29为镀锌板，在钢板表面涂以一层金属锌，防止钢板表面遭受腐蚀延长其使用寿命，两者相配合使得吸附能力明显增强，增加了红外发射器23的稳定性。

优选的，所述红外发射器23和/或红外接收器24底部至少设置有两个定位孔30，所述金属板29上设置有与定位孔30相适配的固定孔31，通过螺钉将红外发射器23和/或红外接收器24底部与金属板29相固定。

本技术方案公开了一种结构简单，紧固稳定的连接方式，通过在红外发射器23和/或红外接收器24主体底部设置4个定位孔30、设置在所述金属板29 上与所述定位孔30配合的4个固定孔31，通过螺钉或销钉将红外发射器23和/ 或红外接收器24底部与金属板29相固定，有效地避免了红外发射器23被左右挪动，增加了红外发射器23的稳定性。

优选的，所述壳体22为金属壳体22，金属壳体22表面涂覆有防护漆。

本技术方案公开了一种更加耐用的选材及防护方式，金属壳体22刚度、强度大、适应性强，封闭性好，还具有一定减震、抗震的性能。防护漆可以提高金属壳体22防锈、防静电、耐腐蚀、抗氧化等性能，可提高红外感应器21的使用寿命。

优选的，所述光电转换器25连接有温度分析件32，温度分析件32通过线路与操作面板相接，用于实时测定工件温度并显示在操作面板上。

本技术方案公开了一种简便的温度检测方式，采用非接触式红外检测方式，利用红外线来测量温度，根据被测物体的红外辐射能量大小和波长分布来检测物体的表面温度，不仅能快速测出温度，而且精度高，更加安全高效。

上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种动力刀塔车铣复合加工中心机床,包括机体，其特征在于：机体下侧安装有底座(2)，底座(2)上端左右设置有进给装置和车铣装置，进给装置包括与工作台平行的主轴箱(5)，主轴箱(5)右侧连接有夹具(6)；车铣装置包括与底座(2)一体成型的床身(7)，床身(7)上至少设置有两根与主轴箱(5)平行的Z轴导轨(8)，Z轴导轨(8)相互平行且安装有至少一对Z轴滑块(9)，Z轴滑块(9)分别设置于两根Z轴导轨(8)上并用于沿着Z轴导轨(8)来回滑动；所述Z轴滑块(9)上固设有X轴床鞍(10)，X轴床鞍(10)上设置有至少两根X轴导轨(11)，X轴导轨(11)相互平行且安装有至少一对X轴滑块，X轴滑块(12)分别设置于两根X轴导轨(11)上并用于沿着X轴导轨(11)来回滑动；X轴滑块(12)上固设有主滑板(13)，主滑板(13)包括伺服电机(14)和与夹具(6)相适配的动力刀塔(15)，动力刀塔(15)上设置有可转动的刀盘(16)，刀盘(16)的刀槽面上设有若干均匀分布的刀具位(17)，刀盘(16)周向均匀分布设有若干个工位(18)，工位(18)里安装有电机(19)，电机(19)可驱动对应的刀具转动实现铣削功能；

刀盘(16)上还设置有安装槽(20)，安装槽(20)内安装有红外感应器(21)，红外感应器(21)包括壳体(22)，壳体(22)上端设有红外发射器(23)和红外接收器(24)、红外接收器(24)内设有将接收的光信号转换为电信号的光电转换器(25)，光电转换器(25)通过线路连接角度分析件(26)，角度分析件(26)连接有一警报装置(27)，警报装置(27)用于当主轴和刀具的角度在误差范围之外时鸣笛示警。

2.根据权利要求1所述的一种动力刀塔车铣复合加工中心机床，其特征在于：所述红外发射器(23)发出红外光源，红外光源发光表面覆盖有荧光层，荧光层表面覆盖有滤光层。

3.根据权利要求1所述的一种动力刀塔车铣复合加工中心机床，其特征在于：所述光电转换器(25)包括把光信号转换为电信号的光敏二极管，光敏二极管连接有用于放大转换后的所述电信号的第一放大器，第一放大器后面连接有用于接收第一放大器的输出并控制增益的第二放大器，第二放大器连接有用于滤除在第二放大器输出中包括的频率电信号的带通滤波器。

4.根据权利要求1或2所述的一种动力刀塔车铣复合加工中心机床，其特征在于：所述红外发射器(23)和/或红外接收器(24)底部设置有磁铁(28)，磁铁(28)吸附连接有带背胶的金属板(29)，金属板(29)安装在所述壳体(22)的安装面上。

5.根据权利要求4所述的一种动力刀塔车铣复合加工中心机床，其特征在于：所述红外发射器(23)和/或红外接收器(24)底部至少设置有两个定位孔(30)，所述金属板(29)上设置有与定位孔(30)相适配的固定孔(31)，通过螺钉将红外发射器(23)和/或红外接收器(24)底部与金属板(29)相固定。

6.根据权利要求1所述的一种动力刀塔车铣复合加工中心机床，其特征在于：所述壳体(22)为金属壳体，金属壳体表面涂覆有防护漆。

7.根据权利要求1或3所述的一种动力刀塔车铣复合加工中心机床，其特征在于：所述光电转换器(25)连接有温度分析件(32)，温度分析件(32)通过线路与操作面板相接，用于实时测定工件温度并显示在操作面板上。