CN209424574U - 高性能数控精密组合加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了高性能数控精密组合加工装置，属于数控加工技术领域，包括工作台、用于固定工件的卡盘，用于驱动卡盘滑动的无杆气缸、用于使无杆气缸转动的转动机构、用于驱动转动机构上下运动的伸缩机构、以及对称固定于工作台两侧的镗孔机，镗孔机包括固定台、第二驱动电机、镗孔刀、用于固定镗孔刀的夹头、以及用于驱动第二驱动电机滑动的丝杆机构；实现工件的双方向加工；减少二次停机换刀工序；另外通过伸缩机构能够带动工件上下运动，从而适应不同规格尺寸的工件与镗孔刀之间的对位操作；整体来说，操作更加方便简单，加工灵活度高，使用便利。

Description

高性能数控精密组合加工装置

技术领域

本实用新型涉及数控加工技术领域，更具体的，涉及高性能数控精密组合加工装置。

背景技术

数控加工，是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法；镗床主要是用镗刀在工件上镗孔的机床，通常，镗刀旋转为主运动，镗刀或工件的移动为进给运动，现有的镗床设备中对于工件的加工往往是逐个工序进行加工的，针对不同高度的二次镗孔操作往往需要停机换刀并调整工作台高度进行二次对位，再进行加工；针对长孔的加工，其往往也需要二次装夹进行加工，操作较为繁琐，加工灵活度不高，使用便利性上有待提升，为此需要提供一种组合加工装置来解决上述问题。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于提出高性能数控精密组合加工装置，通过在工作台两侧对称设置镗孔机，再利用无杆气缸驱动装载有工件的卡盘在镗孔机之间往复运动，实现工件的双方向加工，从而解决了传统长孔加工需要二次装夹的问题；而且双镗孔机，可以装夹两种规格的镗孔刀，当在一镗孔机加工好后利用转动机构将工件转动至另一镗孔机进行二次加工，较于传统减少二次停机换刀工序；另外通过伸缩机构能够带动工件上下运动，从而适应不同规格尺寸的工件与镗孔刀之间的对位操作；整体来说，操作更加方便简单，加工灵活度高，使用便利。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：高性能数控精密组合加工装置，包括工作台、用于固定工件的卡盘，用于驱动所述卡盘滑动的无杆气缸、用于使所述无杆气缸转动的转动机构、用于驱动所述转动机构上下运动的伸缩机构、以及对称固定于所述工作台两侧的镗孔机，所述工作台包括第一支撑板和若干固定于所述第一支撑板底部的第一支撑脚，所述伸缩机构包括伸缩架、以及若干用于驱动所述伸缩架上下运动的液压轴缸，所述伸缩架包括位于所述第一支撑板上方的顶板、位于所述第一支撑板下方的底板、以及若干竖直设置的第一导柱，所述第一导柱的一端与所述顶板的底部固定连接，所述第一导柱的另一端与所述底板的顶部固定连接，所述第一支撑板上设有若干供所述第一导柱活动穿过的第一导向孔，所述液压轴缸的伸缩轴一端与所述底板的底部固定连接；

所述转动机构包括固定于所述底板上且位于所述第一导柱之间的第一驱动电机、转轴、转盘、以及轴向接触轴承，所述第一驱动电机的输出轴竖直朝上且通过第一联轴器与所述转轴一端固定连接，所述转盘固定于所述顶板顶部上，所述轴向接触轴承固定于所述转盘与所述顶板之间，所述轴向接触轴承的顶面与所述转盘的底面接触相抵，所述轴向接触轴承的底面与所述顶板的顶面接触相抵，所述第一支撑板于中间位置设有供所述转轴活动穿过的第一避让孔，所述顶板于中间位置设有供所述转轴活动穿过的第二避让孔，所述转轴的另一端与所述转盘固定连接且与所述转盘同步转动，所述无杆气缸固定于所述转盘顶部且过所述转盘的圆心位置，所述无杆气缸具有用于固定所述卡盘的第一滑块，所述卡盘固定于所述第一滑块的顶部上，所述无杆气缸的长度与所述转盘直径相同；

所述镗孔机包括固定台、第二驱动电机、镗孔刀、用于固定所述镗孔刀的夹头、以及用于驱动所述第二驱动电机滑动的丝杆机构，所述丝杆机构包括固定于所述固定台顶部上且呈U形的底座、枢接于所述底座上的丝杆、固定于所述底座内且与所述丝杆配合的第二滑块、以及固定于所述固定台顶部上且用于驱动所述丝杆转动的第三驱动电机，所述第二滑块内嵌设有供所述第一丝杆活动穿过且螺纹配合的螺母，所述第二驱动电机固定于所述第二滑块顶部上且其输出轴通过第二联轴器与所述夹头固定连接。

可选地，所述固定台包括第二支撑板以及若干固定于所述第二支撑板底部的第二支撑脚。

可选地，所述底座包括与所述第二支撑板固定连接的水平板、以及两垂直固定于所述水平板顶部于两端位置的竖直板，所述丝杆枢接于所述竖直板之间，所述竖直板之间形成供所述第二滑块滑动的滑动区域，所述水平板顶部设有沿所述水平板长度方向设置且截面呈Ω形的导轨条，所述第二滑块的底部设有与所述导轨条滑动配合的导轨槽。

可选地，所述竖直板之间还固定有位于所述丝杆下方的第二导柱，所述第二滑块上设有供所述第二导柱活动穿过的第二导向孔。

可选地，所述转盘底部于中间位置设有供所述转轴另一端伸入的内凹孔，所述内凹孔侧壁上设有若干绕所述内凹孔侧壁圆周均匀分布的卡槽，所述转轴于伸入所述内凹孔的轴段的外侧壁上设有若干与所述卡槽配合的凸起。

可选地，所述无杆气缸为带导杆型磁耦无杆气缸。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过在工作台两侧对称设置镗孔机，再利用无杆气缸驱动装载有工件的卡盘在镗孔机之间往复运动，实现工件的双方向加工，从而解决了传统长孔加工需要二次装夹的问题；而且双镗孔机，可以装夹两种规格的镗孔刀，当在一镗孔机加工好后利用转动机构将工件转动至另一镗孔机进行二次加工，较于传统减少二次停机换刀工序；另外通过伸缩机构能够带动工件上下运动，从而适应不同规格尺寸的工件与镗孔刀之间的对位操作；整体来说，操作更加方便简单，加工灵活度高，使用便利。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的高性能数控精密组合加工装置整体结构示意图。

图2是本实用新型具体实施方式提供的高性能数控精密组合加工装置去掉镗孔机的结构示意图。

图3是图2的A位置放大示意图。

图中：1、工作台；11、第一支撑板；111、第一避让孔；112、第一导向孔；12、第一支撑脚；21、伸缩架；211、底板；212、顶板；2121、第二避让孔；213、第一导柱；22、液压轴缸；31、第一驱动电机；32、转轴；321、凸起；33、转盘；331、内凹孔；332、卡槽；34、轴向接触轴承；4、无杆气缸；41、第一滑块；5、卡盘；61、固定台；611、第二支撑板；612、第二支撑脚；62、底座；621、水平板；622、竖直板；63、丝杆；64、第二滑块；65、第二导柱；66、第三驱动电机；67、第二驱动电机；68、夹头；69、镗孔刀；100、工件。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1和图2所示，高性能数控精密组合加工装置，包括工作台1、用于固定工件100的卡盘5，用于驱动卡盘5滑动的无杆气缸4、用于使无杆气缸4转动的转动机构、用于驱动转动机构上下运动的伸缩机构、以及对称固定于工作台1两侧的镗孔机，工作台1包括第一支撑板11和若干固定于第一支撑板11底部的第一支撑脚12，伸缩机构包括伸缩架21、以及若干用于驱动伸缩架21上下运动的液压轴缸22，伸缩架21包括位于第一支撑板11上方的顶板212、位于第一支撑板11下方的底板211、以及若干竖直设置的第一导柱213，第一导柱213的一端与顶板212的底部固定连接，第一导柱213的另一端与底板211的顶部固定连接，第一支撑板11上设有若干供第一导柱213活动穿过的第一导向孔112，液压轴缸22的伸缩轴一端与底板211的底部固定连接；具体来说，卡盘5可以选用市面上常规的三爪卡盘5，通过自带的固定座进行固定安装；本实施例中液压轴缸22与液压泵相连，利用液压泵提供动力，带动液压轴缸22的伸缩轴上下运动，从而带动伸缩架21上下运动；第一导柱213的分布方式可以是呈圆周均匀分布，保证底板211与顶板212之间固定牢固，提高上下运动的平稳性；。

如图1和图2所示，转动机构包括固定于底板211上且位于第一导柱213之间的第一驱动电机31、转轴32、转盘33、以及轴向接触轴承34，第一驱动电机31的输出轴竖直朝上且通过第一联轴器与转轴32一端固定连接，转盘33固定于顶板212顶部上，轴向接触轴承34固定于转盘33与顶板212之间，轴向接触轴承34的顶面与转盘33的底面接触相抵，轴向接触轴承34的底面与顶板212的顶面接触相抵，第一支撑板11于中间位置设有供转轴32活动穿过的第一避让孔111，顶板212于中间位置设有供转轴32活动穿过的第二避让孔2121，转轴32的另一端与转盘33固定连接且与转盘33同步转动，无杆气缸4固定于转盘33顶部且过转盘33的圆心位置，无杆气缸4具有用于固定卡盘5的第一滑块41，卡盘5固定于第一滑块41的顶部上，无杆气缸4的长度与转盘33直径相同；具体来说，本实施例中的轴向接触轴承34可以选择直径较大的大直径轴承，其能够提供转盘33较好的支撑同时保证转盘33转动顺畅；第一驱动电机31可以选择伺服电机，实现转盘33的正反转，也方便通过相应的控制器控制转盘33的转动角度，从而保证工件100精准的在两镗孔机之间进行切换，实现多规格加工；另外本实施例中的无杆气缸4可以是带导杆型磁耦无杆气缸，其较于传统的无杆气缸4，安装尺寸小，使用方便。

如图1和图2所示，镗孔机包括固定台61、第二驱动电机67、镗孔刀69、用于固定镗孔刀69的夹头68、以及用于驱动第二驱动电机67滑动的丝杆机构，丝杆机构包括固定于固定台61顶部上且呈U形的底座62、枢接于底座62上的丝杆63、固定于底座62内且与丝杆63配合的第二滑块64、以及固定于固定台61顶部上且用于驱动丝杆63转动的第三驱动电机66，第二滑块64内嵌设有供第一丝杆63活动穿过且螺纹配合的螺母(图中未示)，第二驱动电机67固定于第二滑块64顶部上且其输出轴通过第二联轴器与夹头68固定连接，固定台61包括第二支撑板611以及若干固定于第二支撑板611底部的第二支撑脚612；具体来说，本实用新型的第一联轴器以及第二联轴器均为常规的连接件，其使用规格根据具体情况进行选择；第二驱动电机67可以通过电机安装座焊接固定或者螺丝等紧固件固定安装在第二滑块64上，通过第三驱动电机66带动丝杆63转动从而带动第二滑块64往复运动，以此来带动第二驱动电机67往复步进，实现镗孔操作。

本实用新型的工作过程：如果是加工不同高度的两个孔时，1、先进行工件100的装夹，驱动无杆气缸4带动工件100靠近其中一镗孔机的镗孔刀69，再驱动液压轴缸22带动工件100上下运动，实现工件100与镗孔刀69的对位操作；2、启动其中一镗机的第二驱动电机67，使得镗孔刀69开始转动，同时启动其中一镗孔机的第三驱动电机66正转，带动镗孔刀69步进并实现镗孔操作；3、镗孔至指定深度后，停止步骤2的第二驱动电机67以及第三驱动电机66并同时驱动第二驱动电机67以及第三驱动电机66反转实现退刀；4、重新驱动液压轴缸22带动工件100上下运动，实现第二高度位置的对位；5、重复步骤2至步骤3；6、卸料完成镗孔操作。

如果是加工不同高度而且不同尺寸的两个孔时；7、分别对镗孔机更换上指定规格的镗孔刀69；8、先进行工件100的装夹，驱动无杆气缸4带动工件100靠近其中一镗孔机的镗孔刀69，再驱动液压轴缸22带动工件100上下运动，实现工件100与镗孔刀69的对位操作；9、启动其中一镗孔机的第二驱动电机67，使得镗孔刀69开始转动，同时启动其中一镗孔机的第三驱动电机66正转，带动镗孔刀69步进并实现镗孔操作；10、镗孔至指定深度后，停止步骤9的停止第二驱动电机67以及第三驱动电机66并同时驱动第二驱动电机67以及第三驱动电机66反转实现退刀；11、驱动第一驱动电机31实现工件100转动180°至与另一镗孔机对应位置；12、重新驱动液压轴缸22带动工件100上下运动，实现第二高度位置的对位；13、重复步骤2至步骤3，这一过程启动的是另一镗孔机的第二驱动电机67了；14、卸料完成镗孔操作。

如果加工的是长孔时，15、先进行工件100的装夹，驱动无杆气缸4带动工件100靠近其中一镗孔机的镗孔刀69，再驱动液压轴缸22带动工件100上下运动，实现工件100与镗孔刀69的对位操作；16、启动其中一镗孔机的第二驱动电机67，使得镗孔刀69开始转动，同时启动其中一镗孔机的第三驱动电机66正转，带动镗孔刀69步进并实现镗孔操作；17、镗孔至指定深度后，停止步骤16的停止第二驱动电机67以及第三驱动电机66并同时驱动第二驱动电机67以及第三驱动电机66反转实现退刀；18、启动无杆气缸4实现工件100滑动至靠近另一镗孔机；19、依据步骤16以及17对另一镗机刀实施操作；20、镗孔完成并进行卸料。

总的来说，本实用新型通过在工作台1两侧对称设置镗孔机，再利用无杆气缸4驱动装载有工件100的卡盘5在镗孔机之间往复运动，实现工件100的双方向加工，从而解决了传统长孔加工需要二次装夹的问题；而且双镗孔机，可以装夹两种规格的镗孔刀69，当在一镗孔机加工好后利用转动机构将工件100转动至另一镗孔机进行二次加工，较于传统减少二次停机换刀工序；另外通过伸缩机构能够带动工件100上下运动，从而适应不同规格尺寸的工件100与镗孔刀69之间的对位操作；整体来说，操作更加方便简单，加工灵活度高，使用便利。

可选地，如图1和图2所示，底座62包括与第二支撑板611固定连接的水平板621、以及两垂直固定于水平板621顶部于两端位置的竖直板622，丝杆63枢接于竖直板622之间，竖直板622之间形成供第二滑块64滑动的滑动区域，水平板621顶部设有沿水平板621长度方向设置且截面呈Ω形的导轨条(图中未示)，第二滑块64的底部设有与导轨条滑动配合的导轨槽(图中未示)；具体来说，其中水平板621以及竖直板622之间可以通过焊接进行固定，水平板621可以通过螺丝等紧固件固定在第二支撑板611上；本实施例，利用Ω形的导轨条与导轨槽来进一步提高第二滑块64与水平板621之间的滑动配合稳定性，从而使得第二滑块64的运行更加平稳精准。

可选地，如图1和图2所示，竖直板622之间还固定有位于丝杆63下方的第二导柱65，第二滑块64上设有供第二导柱65活动穿过的第二导向孔(图中未示)；具体来说，通过设置第二导柱65来进一步加强第二滑块64运行过程的平稳性，从而提高镗孔的精度。

可选地，如图1至图3所示，转盘33底部于中间位置设有供转轴32另一端伸入的内凹孔331，内凹孔331侧壁上设有若干绕内凹孔331侧壁圆周均匀分布的卡槽332，转轴32于伸入内凹孔331的轴段的外侧壁上设有若干与卡槽332配合的凸起321；具体来说，凸起321与转轴32为一体连接，利用凸起321与卡槽332之间的配合实现转轴32与转盘33之间的转动配合，安装拆卸方便，维护简单。

本实用新型是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本实用新型保护的范围。

Claims (6)

1.高性能数控精密组合加工装置，其特征在于：

包括工作台(1)、用于固定工件(100)的卡盘(5)，用于驱动所述卡盘(5)滑动的无杆气缸(4)、用于使所述无杆气缸(4)转动的转动机构、用于驱动所述转动机构上下运动的伸缩机构、以及对称固定于所述工作台(1)两侧的镗孔机，所述工作台(1)包括第一支撑板(11)和若干固定于所述第一支撑板(11)底部的第一支撑脚(12)，所述伸缩机构包括伸缩架(21)、以及若干用于驱动所述伸缩架(21)上下运动的液压轴缸(22)，所述伸缩架(21)包括位于所述第一支撑板(11)上方的顶板(212)、位于所述第一支撑板(11)下方的底板(211)、以及若干竖直设置的第一导柱(213)，所述第一导柱(213)的一端与所述顶板(212)的底部固定连接，所述第一导柱(213)的另一端与所述底板(211)的顶部固定连接，所述第一支撑板(11)上设有若干供所述第一导柱(213)活动穿过的第一导向孔(112)，所述液压轴缸(22)的伸缩轴一端与所述底板(211)的底部固定连接；

所述转动机构包括固定于所述底板(211)上且位于所述第一导柱(213)之间的第一驱动电机(31)、转轴(32)、转盘(33)、以及轴向接触轴承(34)，所述第一驱动电机(31)的输出轴竖直朝上且通过第一联轴器与所述转轴(32)一端固定连接，所述转盘(33)固定于所述顶板(212)顶部上，所述轴向接触轴承(34)固定于所述转盘(33)与所述顶板(212)之间，所述轴向接触轴承(34)的顶面与所述转盘(33)的底面接触相抵，所述轴向接触轴承(34)的底面与所述顶板(212)的顶面接触相抵，所述第一支撑板(11)于中间位置设有供所述转轴(32)活动穿过的第一避让孔(111)，所述顶板(212)于中间位置设有供所述转轴(32)活动穿过的第二避让孔(2121)，所述转轴(32)的另一端与所述转盘(33)固定连接且与所述转盘(33)同步转动，所述无杆气缸(4)固定于所述转盘(33)顶部且过所述转盘(33)的圆心位置，所述无杆气缸(4)具有用于固定所述卡盘(5)的第一滑块(41)，所述卡盘(5)固定于所述第一滑块(41)的顶部上，所述无杆气缸(4)的长度与所述转盘(33)直径相同；

所述镗孔机包括固定台(61)、第二驱动电机(67)、镗孔刀(69)、用于固定所述镗孔刀(69)的夹头(68)、以及用于驱动所述第二驱动电机(67)滑动的丝杆机构，所述丝杆机构包括固定于所述固定台(61)顶部上且呈U形的底座(62)、枢接于所述底座(62)上的丝杆(63)、固定于所述底座(62)内且与所述丝杆(63)配合的第二滑块(64)、以及固定于所述固定台(61)顶部上且用于驱动所述丝杆(63)转动的第三驱动电机(66)，所述第二滑块(64)内嵌设有供所述丝杆(63)活动穿过且螺纹配合的螺母，所述第二驱动电机(67)固定于所述第二滑块(64)顶部上且其输出轴通过第二联轴器与所述夹头(68)固定连接。

2.如权利要求1所述的高性能数控精密组合加工装置，其特征在于：

所述固定台(61)包括第二支撑板(611)以及若干固定于所述第二支撑板(611)底部的第二支撑脚(612)。

3.如权利要求2所述的高性能数控精密组合加工装置，其特征在于：

所述底座(62)包括与所述第二支撑板(611)固定连接的水平板(621)、以及两垂直固定于所述水平板(621)顶部于两端位置的竖直板(622)，所述丝杆(63)枢接于所述竖直板(622)之间，所述竖直板(622)之间形成供所述第二滑块(64)滑动的滑动区域，所述水平板(621)顶部设有沿所述水平板(621)长度方向设置且截面呈Ω形的导轨条，所述第二滑块(64)的底部设有与所述导轨条滑动配合的导轨槽。

4.如权利要求3所述的高性能数控精密组合加工装置，其特征在于：

所述竖直板(622)之间还固定有位于所述丝杆(63)下方的第二导柱(65)，所述第二滑块(64)上设有供所述第二导柱(65)活动穿过的第二导向孔。

5.如权利要求1所述的高性能数控精密组合加工装置，其特征在于：

所述转盘(33)底部于中间位置设有供所述转轴(32)另一端伸入的内凹孔(331)，所述内凹孔(331)侧壁上设有若干绕所述内凹孔(331)侧壁圆周均匀分布的卡槽(332)，所述转轴(32)于伸入所述内凹孔(331)的轴段的外侧壁上设有若干与所述卡槽(332)配合的凸起(321)。

6.如权利要求1所述的高性能数控精密组合加工装置，其特征在于：

所述无杆气缸(4)为带导杆型磁耦无杆气缸。