CN216227927U - 一种卧式数控车铣滚花复合机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卧式数控车铣滚花复合机，包括有机架、设置机架上的装夹单元、车削单元、铣削单元和滚花单元，所述装夹单元包括有液压尾顶装置和工件卡盘，所述液压尾顶装置用于调节间距，所述工件卡盘包括有驱动顶尖与动力卡盘，通过驱动顶尖配合可调节的液压尾顶装置顶紧滚筒的轴端面进行车台阶，随后动力卡盘向液压尾顶装置方向伸出并夹持住已经车好的台阶处，进行剩余部位的车、铣以及滚花工序，一次性将滚筒加工完成，解决了加工滚筒时需要多次反复装夹的技术问题，大大提高了加工效能及精度，同心度和完整性佳，使长轴类滚筒加工一次完成，实现高效率高精度生产。

Description

一种卧式数控车铣滚花复合机

技术领域

本实用新型涉及加工设备技术领域，具体涉及一种卧式数控车铣滚花复合机。

背景技术

在机械生产企业，机床作为机械加工中常用的机械设备，一般可分为车床、铣床、滚花等，不同的机床具有不同的加工功能，在对每个工件进行加工的过程中，也通常需要进行多个加工工序。在加工工件时，为了完成在一个工件上进行车削、铣削、滚花加工，传统的方法通常是先通过车床加工后，再上铣床等设备进行二次装夹加工，也即每次加工都需要对工件重新进行装夹，由于不同机床上的装夹误差，导致工件经过多台设备后的加工精度低，加工效率低，无法形成大批量稳定加工，并且造成加工成本高，故亟需一种卧式数控车铣滚花复合机。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种卧式数控车铣滚花复合机及其生产工艺。

一种卧式数控车铣滚花复合机，包括有机架、设置机架上的装夹单元、车削单元、铣削单元和滚花单元，所述装夹单元包括有Z轴方向布置于机架两端用于夹持滚筒两端的液压尾顶装置和工件卡盘，所述液压尾顶装置和所述工件卡盘位于同一轴心线上，所述液压尾顶装置用于调节间距，所述工件卡盘包括有驱动顶尖以及可前伸卡住滚筒的轴外径旋转的动力卡盘。

作为优选，所述机架包括有Z轴方向布置的机床以及固定于机床上的X轴方向布置的斜床，所述机床上固定有主轴电机、固定于主轴电机上的主轴以及与主轴电机传动连接的主轴箱，所述主轴与工件卡盘连接，所述工件卡盘为圆柱体结构，所述驱动顶尖位于所述工件卡盘的轴心线上，所述驱动顶尖远离所述液压尾顶装置的一端固定有驱动顶杆，所述驱动顶杆外套设有中空拉杆，所述中心拉杆一端与主轴回转油缸相连，其另一端与动力卡盘相连。

作为优选，所述动力卡盘包括有推板，所述推板与中空拉杆固定连接，所述推板为圆形，所述驱动顶杆贯穿所述推板的圆心处与所述驱动顶杆固定连接，所述推板上沿其径向开设有至少两个T型滑槽，所述T型滑槽内滑动连接有爪杆，所述爪杆远离所述推板的一端上固定有卡爪块。

作为优选，所述液压尾顶装置包括有尾座顶尖、尾座体以及尾座油缸。

作为优选，所述机床上设有夹持滚筒外径用于配合加工工序的液压中心架，所述机床上固定有第一伺服电机，所述伺服电机的输出端上固定有Z轴方向布置的丝杆，所述丝杆上螺纹连接有第一大拖板，所述第一大拖板上固定有液压中心架。

作为优选，所述斜床上设有沿Z轴方向布置的第一滑轨组，所述第一滑轨组上通过第一驱动机构滑动连接有第二大拖板，所述第二大拖板上设有两组沿X轴方向布置的第二滑轨组，所述第二滑轨组上分别滑动连接有两个小拖板，所述小拖板分别通过第二驱动机构于第二滑轨组上滑动，一个所述小拖板上固定有车削单元，另一个所述小拖板上固定有滑动架，所述滑动架上沿Y轴方向滑动连接有铣削单元和滚花单元。

作为优选，所述第一驱动机构包括有第一伺服电机以及固定于第一伺服电机上的第一丝杆，所述第一丝杆上螺纹连接有第二大拖板，所述第二驱动机构包括有第二伺服电机，所述第二伺服电机上固定有第二丝杆，所述第二丝杆上螺纹连接有小拖板。

作为优选，所述滑动架包括有滑动架体，所述滑动架体上设有滑动滑轨，所述滑动滑轨上通过升降驱动机构滑动连接有滑板，所述滑板上固定有铣削单元和滚花单元，所述升降驱动机构包括有升降伺服电机以及固定于升降伺服电机上的升降丝杆，所述滑板与所述升降丝杆螺纹连接。

作为优选，所述第一滑轨组包括有硬轨和直线滚柱导轨。

作为优选，所述车削单元包括有自动换刀八工位刀架以及固定于自动换刀八工位刀架上的车刀，所述铣削单元为铣刀，所述滚花单元为滚花刀。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型公开了一种卧式数控车铣滚花复合机，包括有机架、设置机架上的装夹单元、车削单元、铣削单元和滚花单元，所述装夹单元包括有液压尾顶装置和工件卡盘，所述液压尾顶装置用于调节间距，所述工件卡盘包括有驱动顶尖与动力卡盘，通过驱动顶尖配合可调节的液压尾顶装置顶紧滚筒的轴端面进行车台阶，随后动力卡盘向液压尾顶装置方向伸出并夹持住已经车好的台阶处，进行剩余部位的车、铣以及滚花工序，一次性将滚筒加工完成，解决了加工滚筒时需要多次反复装夹的技术问题，大大提高了加工效能及精度，同心度和完整性佳，使长轴类滚筒加工一次完成，实现高效率高精度生产。

(2)本实用新型公开了一种卧式数控车铣滚花复合机，包括有机架、设置机架上的装夹单元、车削单元、铣削单元和滚花单元，实现了在一台机床上可完成车、铣、滚花多道机加工工序，从而减少了设备的占地面积，节省了投资，减少了操作人员及生产中的周转环节，大幅度提高了生产效率。

(3)本实用新型公开了一种卧式数控车铣滚花复合机，其包括有第二大拖板以及设置于第二大拖板上的两个小拖板，一个所述小拖板上固定有车削单元，另一个所述小拖板上固定有铣削单元和滚花单元，车削单元与铣削单元、滚花单元独立设置，独立控制，实现单独进给，因为在滚花加工的过程中，受挤压的冲击力大，对丝杆的精度影响较大，从而采用一个大拖板上设置有两个小拖板的单独进给方式，保证了加工的精度。

(4)本实用新型公开了一种卧式数控车铣滚花复合机，在滚花加工的过程中冲击力大，配合有液压中心架，液压中心架夹持滚筒外径进行滚花加工，可有效确保滚筒在加工位置的刚性，有利于提高加工精度。

(5)本实用新型公开了一种卧式数控车铣滚花复合机，所述第一滑轨组包括有硬轨和直线滚柱导轨，通过直线滚柱导轨与硬轨相互结合，辅助使用，保证第一滑轨组的精度，保证滚筒加工的精度。

附图说明

图1为本实用新型的一种卧式数控车铣滚花复合机的正视图；

图2为图1中A处放大示意图；

图3为本实用新型的一种卧式数控车铣滚花复合机左视图；

图4为本实用新型的一种卧式数控车铣滚花复合机右视图；

图5为本实用新型的动力卡盘侧视图；

图6为本实用新型的动力卡盘侧视图。

图中：车削单元6、铣削单元7、滚花单元8、驱动顶尖9、主轴电机11、主轴箱1、驱动顶杆21、中空拉杆22、主轴回转油缸23、推板24、T型滑槽25、爪杆26、卡爪块27、液压中心架3、第一大拖板32、伺服电机31、第二大拖板4、小拖板41、第二伺服电机42、升降伺服电机43、硬轨51、直线滚柱导轨52、尾座顶尖10、尾座体18、尾座油缸19

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

一种卧式数控车铣滚花复合机，包括有机架、设置机架上的装夹单元、车削单元6、铣削单元7和滚花单元8；

所述车削单元6包括有自动换刀八工位刀架以及固定于自动换刀八工位刀架上的车刀；

所述铣削单元7为铣刀，所述铣头的数量为两个，一种铣键槽，另一种铣扁；

所述滚花单元8为滚花刀；

所述装夹单元包括有Z轴方向布置于机架两端用于夹持滚筒两端的液压尾顶装置和工件卡盘，所述液压尾顶装置和所述工件卡盘位于同一轴心线上，所述液压尾顶装置用于调节间距，所述工件卡盘包括有驱动顶尖9以及可前伸卡住滚筒的轴外径旋转的动力卡盘，所述工件卡盘结构简单，适应性强，位于中心的驱动顶尖配合液压尾顶装置顶紧滚筒的轴端面进行车台阶，随后动力卡盘向液压尾顶装置方向伸出并夹持住已经车好的台阶处，进行剩余部位的车、铣以及滚花工序，这样就能一次性将整根滚筒加工完成，解决了加工同意滚筒时需要多次反复装夹的技术问题，大大提高了加工效能及精度，同心度和完整性佳，使长轴类滚筒加工一次完成，实现高效率高精度生产。

具体地，所述机架包括有Z轴方向布置的机床以及固定于机床上的X轴方向布置的斜床，所述机床上固定有主轴电机11、固定于主轴电机11上的主轴以及与主轴电机11传动连接的主轴箱1，所述主轴与工件卡盘连接，所述工件卡盘为圆柱体结构，所述驱动顶尖9位于所述工件卡盘的轴心线上，所述驱动顶尖9远离所述液压尾顶装置的一端固定有驱动顶杆21，所述驱动顶杆21外套设有中空拉杆22，所述中心拉杆22一端与主轴回转油缸23相连，其另一端与动力卡盘相连。

所述动力卡盘包括有推板24，所述推板24与中空拉杆22固定连接，所述推板24为圆形，所述驱动顶杆21贯穿所述推板24的圆心处与所述驱动顶杆21固定连接，所述推板24上沿其径向开设有至少两个T型滑槽25，所述T型滑槽25内滑动连接有爪杆26，所述爪杆26为向轴心方向倾斜设置，多个所述爪杆26之间形成锥形空间，所述爪杆26远离所述推板24的一端上固定有卡爪块27，所述卡爪块27与所述爪杆26相连接的一面上设置有齿条面，可以调节卡爪块27固定于爪杆26上的位置最后通过螺栓固定，当推板24受到主轴回转油缸23推力，如图5所示，其产生一个斜向下的运动轨迹A，该运动轨迹由于T型滑槽25的设置，分解为运动轨迹B和运动轨迹C，运动轨迹B使得卡爪块27向前伸展，运动轨迹C使得卡爪块27向轴心方向聚拢。

具体地，所述液压尾顶装置包括有尾座顶尖10、尾座体18以及尾座油缸19。所述液压尾顶装置为本领域常规设置，故不多加赘述，通过尾座油缸驱动尾座顶尖移动从而实现尾座顶尖与驱动顶尖之间的间距调节，实现对不同长度的滚筒的夹紧，满足不同规格滚筒的加工要求。

具体地，所述机床上设有夹持滚筒外径用于配合加工工序的液压中心架3，所述机床上固定有第一伺服电机31，所述伺服电机31的输出端上固定有Z轴方向布置的丝杆，所述丝杆上螺纹连接有第一大拖板32，所述第一大拖板32上固定有液压中心架3，所述液压中心架3为本领域常规设置，故不多加赘述，通过液压中心架的设置，可有效确保滚筒在加工位置的刚性，有利于提高加工精度。

具体地，所述斜床上设有沿Z轴方向布置的第一滑轨组，其Z轴方向为与液压中心架移动方向平行的方向，所述第一滑轨组上通过第一驱动机构滑动连接有第二大拖板4，所述第一滑轨组包括有硬轨51和直线滚柱导轨52，所述硬轨51内设有55°塞铁，通过线轨与硬轨相互结合，相互扶持的方式，保证精度，所述第一驱动机构包括有第一伺服电机以及固定于第一伺服电机上的第一丝杆，所述第一丝杆上螺纹连接有第二大拖板4；

所述第二大拖板4上设有两组沿X轴方向布置的第二滑轨组，所述第二滑轨组上分别滑动连接有两个小拖板41，所述小拖板41分别通过第二驱动机构于第二滑轨组上滑动，所述第二滑轨组为两个滚柱导轨组成，所述X轴方向为沿着斜床的表面向远离机床方向来回滑动的方向，所述第二驱动机构包括有第二伺服电机42，所述第二伺服电机42上固定有第二丝杆，所述第二丝杆上螺纹连接有小拖板41；

一个所述小拖板41上固定有车削单元，另一个所述小拖板41上固定有滑动架，所述滑动架上沿Y轴方向滑动连接有铣削单元和滚花单元，所述滑动架包括有滑动架体，所述滑动架体上设有滑动滑轨，所述滑动滑轨上通过升降驱动机构滑动连接有滑板，所述滑板上固定有铣削单元和滚花单元，所述升降驱动机构包括有升降伺服电机43以及固定于升降伺服电机上的升降丝杆，所述滑板与所述升降丝杆螺纹连接，用于调节铣削单元和滚花单元位置的上下移动(即沿Y轴方向移动)，从而实现铣加工或者滚花加工的工序的切换，车削单元与铣削单元、滚花单元独立设置，实现单独进给，因为在滚花加工的过程中，受挤压的冲击力大，对丝杆的精度影响较大，从而采用一个大拖板上设置有两个小拖板的单独进给方式，保证了加工的精度。

具体操作过程：

第一步：粗车工艺台阶，将焊接好的滚筒打上中心孔，并放置于机床上，通过尾座油缸调节尾座顶尖的位置将滚筒夹紧于尾座顶尖与驱动顶尖之间，通过车削单元6进行粗车工艺台阶；

第二步：粗车各个部位，动力卡盘向前延伸并卡紧于第一步中粗车的工艺台阶上，在驱动顶尖位置实现延伸式夹紧，并配合驱动顶尖，通过车削单元6对滚筒各个部位进行粗车；

第三步：滚花加工，在第一伺服电机31的驱动下，第一大拖板32于丝杆上滑动至所需的位置，液压中心架3夹紧滚筒外径，滚花单元8安装于第二大拖板的第二X轴向上，进行前后左右控制进给，进行滚花加工；

第四步：精车，动力卡盘缩回，车削单元6安装于第二大拖板的第一X轴向上，进行精加工；

第五步：通过铣削单元7进行铣键槽和铣扁；

一次性将滚筒加工完成，解决了加工滚筒时需要多次反复装夹的技术问题，大大提高了加工效能及精度，同心度和完整性佳，使长轴类滚筒加工一次完成，实现高效率高精度生产。

以上仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种卧式数控车铣滚花复合机，其特征在于：包括有机架、设置机架上的装夹单元、车削单元(6)、铣削单元(7)和滚花单元(8)，所述装夹单元包括有Z轴方向布置于机架两端用于夹持滚筒两端的液压尾顶装置和工件卡盘，所述液压尾顶装置和所述工件卡盘位于同一轴心线上，所述液压尾顶装置用于调节间距，所述工件卡盘包括有驱动顶尖(9)以及可前伸卡住滚筒的轴外径旋转的动力卡盘。

2.根据权利要求1所述的一种卧式数控车铣滚花复合机，其特征在于：所述机架包括有Z轴方向布置的机床以及固定于机床上的X轴方向布置的斜床，所述机床上固定有主轴电机(11)、固定于主轴电机(11)上的主轴以及与主轴电机(11)传动连接的主轴箱(1)，所述主轴与工件卡盘连接，所述工件卡盘为圆柱体结构，所述驱动顶尖(9)位于所述工件卡盘的轴心线上，所述驱动顶尖(9)远离所述液压尾顶装置的一端固定有驱动顶杆(21)，所述驱动顶杆(21)外套设有中空拉杆(22)，所述中空拉杆(22)一端与主轴回转油缸(23)相连，其另一端与动力卡盘相连。

3.根据权利要求2所述的一种卧式数控车铣滚花复合机，其特征在于：所述动力卡盘包括有推板(24)，所述推板(24)与中空拉杆(22)固定连接，所述推板(24)为圆形，所述驱动顶杆(21)贯穿所述推板(24)的圆心处与所述驱动顶杆(21)固定连接，所述推板(24)上沿其径向开设有至少两个T型滑槽(25)，所述T型滑槽(25)内滑动连接有爪杆(26)，所述爪杆(26)为向轴心方向倾斜设置，多个所述爪杆(26)之间形成锥形空间，所述爪杆(26)远离所述推板(24)的一端上固定有卡爪块(27)。

4.根据权利要求1所述的一种卧式数控车铣滚花复合机，其特征在于：所述液压尾顶装置包括有尾座顶尖(10)、尾座体以及尾座油缸。

5.根据权利要求2所述的一种卧式数控车铣滚花复合机，其特征在于：所述机床上设有夹持滚筒外径用于配合加工工序的液压中心架(3)，所述机床上固定有第一伺服电机(31)，所述伺服电机(31)的输出端上固定有Z轴方向布置的丝杆，所述丝杆上螺纹连接有第一大拖板(32)，所述第一大拖板上固定有液压中心架(3)。

6.根据权利要求2所述的一种卧式数控车铣滚花复合机，其特征在于：所述斜床上设有沿Z轴方向布置的第一滑轨组，所述第一滑轨组上通过第一驱动机构滑动连接有第二大拖板(4)，所述第二大拖板(4)上设有两组沿X轴方向布置的第二滑轨组，所述第二滑轨组上分别滑动连接有两个小拖板(41)，所述小拖板(41)分别通过第二驱动机构于第二滑轨组上滑动，一个所述小拖板(41)上固定有车削单元，另一个所述小拖板(41)上固定有滑动架，所述滑动架上沿Y轴方向滑动连接有铣削单元和滚花单元。

7.根据权利要求6所述的一种卧式数控车铣滚花复合机，其特征在于：所述第一驱动机构包括有第一伺服电机以及固定于第一伺服电机上的第一丝杆，所述第一丝杆上螺纹连接有第二大拖板(4)，所述第二驱动机构包括有第二伺服电机(42)，所述第二伺服电机上固定有第二丝杆，所述第二丝杆上螺纹连接有小拖板(41)。

8.根据权利要求6所述的一种卧式数控车铣滚花复合机，其特征在于：所述滑动架包括有滑动架体，所述滑动架体上设有滑动滑轨，所述滑动滑轨上通过升降驱动机构滑动连接有滑板，所述滑板上固定有铣削单元和滚花单元，所述升降驱动机构包括有升降伺服电机(43)以及固定于升降伺服电机上的升降丝杆，所述滑板与所述升降丝杆螺纹连接。

9.根据权利要求6所述的一种卧式数控车铣滚花复合机，其特征在于：所述第一滑轨组包括有硬轨(51)和直线滚柱导轨(52)。

10.根据权利要求1所述的一种卧式数控车铣滚花复合机，其特征在于：所述车削单元(6)包括有自动换刀八工位刀架以及固定于自动换刀八工位刀架上的车刀，所述铣削单元(7)为铣刀，所述滚花单元(8)为滚花刀。

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