CN221538352U - 一种刀盘主轴单臂悬伸安装的外旋铣机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种刀盘主轴单臂悬伸安装的外旋铣机床，包括机架；工件头架固定安装在机架一端；第一Z向移动装置安装在机架一侧；第二Z向移动装置安装在机架另一侧；工件尾座滑动安装于第一Z向移动装置上，工件尾座与工件头架同轴设置，用于夹紧工件；刀具组件包括外旋铣头和X向移动装置，X向移动装置安装在第二Z向移动装置上，外旋铣头安装于X向移动装置上，包括支撑座、旋铣刀具、刀具安装座以及旋铣主轴，刀具安装座单臂悬伸安装于支撑座前侧，旋铣刀具通过旋铣主轴转动安装于刀具安装座上，支撑座后侧设有旋转电机，旋铣电机的输出端与旋铣主轴通过传动机构相连接；此刀盘主轴单臂悬伸安装的外旋铣机床布局合理，结构刚性更好，方便维护。

Description

一种刀盘主轴单臂悬伸安装的外旋铣机床

技术领域

本实用新型属于机加工技术领域，更具体而言，涉及一种刀盘主轴单臂悬伸安装的外旋铣机床。

背景技术

随着我国装备制造业的不断发展，重工业化趋势日益明显，航空航天，空港运输、冶金、核能发电、军工和重型机械等行业对大型精密丝杠的需求日益加大。然而大型丝杠的加工长期以来都是制造领域的一项技术难题，传统的滚轧工艺、车磨工艺等均无法满足大型丝杠的加工要求。

随着高速加工技术研究的不断深入及其在硬质难加工材料加工中的推广应用，旋铣加工技术正成为大型螺纹件加工的有力手段，它具有切削效率高、变形小、低成本、高精度、高表面质量和绿色环保的加工特点。现有技术的旋铣加工装置横向跨度大，占用空间过大，布局不合理，不利于维护，且会使工件的加工长度受到限制。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种刀盘主轴单臂悬伸安装的外旋铣机床，占用空间小，结构刚性更好，方便维护。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种刀盘主轴单臂悬伸安装的外旋铣机床，包括：

机架；

工件头架，所述工件头架固定安装在所述机架一端；

第一Z向移动装置，所述第一Z向移动装置安装在所述机架一侧；

第二Z向移动装置，所述第二Z向移动装置安装在所述机架另一侧；

工件尾座，所述工件尾座滑动安装于所述第一Z向移动装置上，所述工件尾座与所述工件头架之间同轴设置，用于夹紧工件；

刀具组件，所述刀具组件包括外旋铣头和X向移动装置，所述X向移动装置滑动安装在所述第二Z向移动装置上，所述外旋铣头滑动安装于所述X向移动装置上，所述外旋铣头包括支撑座、旋铣刀具、刀具安装座以及旋铣主轴，所述刀具安装座单臂悬伸安装于所述支撑座前侧，所述旋铣刀具通过所述旋铣主轴转动安装于所述刀具安装座上，所述支撑座后侧设有旋转电机，所述旋铣电机的输出端与所述旋铣主轴通过传动机构相连接，以驱动所述旋铣刀具转动。

本实用新型的一个特定的实施例中，所述支撑座内设有转轴，所述刀具安装座和旋铣电机通过分度盘与所述转轴相连接，以使所述旋铣刀具可绕所述转轴进行转动。

本实用新型的一个特定的实施例中，所述工件头架包括第一固定座、安装于所述第一固定座上的夹具和带动所述夹具转动的旋转电机。

本实用新型的一个特定的实施例中，所述工件尾座包括第二固定座和安装于所述第二固定座上的支撑顶尖，所述支撑顶尖与所述夹具位于同一条轴线上。

本实用新型的一个特定的实施例中，所述第一Z向移动装置包括第一滑轨座、第一Z向滑板和第一丝杆螺母传动机构，所述第一滑轨座安装于所述机架上，所述第一滑轨座设有至少两条第一Z向滑轨，所述第一Z向滑板通过与所述第一Z向滑轨相配合滑动安装于所述第一滑轨座上，所述第二固定座安装于所述第一Z向滑板上。

本实用新型的一个特定的实施例中，所述第二Z向移动装置包括第二滑轨座、第二Z向滑板和第二丝杆螺母传动机构，所述第二滑轨座安装于所述机架上，所述第二滑轨座设有至少两条第二Z向滑轨，所述第二Z向滑板通过与所述第二Z向滑轨相配合滑动安装于所述第二滑轨座上，所述第二Z向滑板上设有至少两条X向滑轨。

本实用新型的一个特定的实施例中，所述第一丝杆螺母传动机构和第二丝杆螺母传动机构均包括丝杆、带动所述丝杆转动的丝杆电机以及与所述丝杆相配合的螺纹连接部，所述第一Z向滑板与所述第二Z向滑板上分别安装有所述螺纹连接部。

本实用新型的一个特定的实施例中，所述X向移动装置包括X向滑板，所述X向滑板通过与所述X向滑轨相配合滑动安装于所述第二Z向滑板上，所述支撑座固定安装于X向滑板上。

本实用新型的一个特定的实施例中，所述第二Z向滑板上设有跟刀架，所述跟刀架用于辅助支撑工件。

本实用新型的一个特定的实施例中，所述机架上邻近所述工件尾座的位置设有排屑器。

本实用新型上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：

此刀盘主轴单臂悬伸安装的外旋铣机床通过将第一Z向移动装置和第二Z向移动装置相邻间隔设置，工件尾座滑动安装在第一Z向移动装置上，工件尾座与工件头架之间同轴设置，能够实现对不同长度的工件进行固定夹紧，刀具组件滑动安装在第二Z向移动装置，使刀具组件和与工件头架和工件尾座的位置错开，且旋铣刀具通过刀具安装座单臂悬伸安装于支撑座前侧，整体占用空间小，结构刚性更好，方便维护。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图；

图2是本实用新型一个实施例另一角度的结构示意图；

图3是本实用新型一个实施例的正视图；

图4是本实用新型一个实施例的侧视图；

图5是本实用新型一个实施例的俯视图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

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”以及“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接或活动连接，也可以是可拆卸连接或不可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通、间接连通或两个元件的相互作用关系。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同方案。

参照图1至图5所示，提供了一种刀盘主轴单臂悬伸安装的外旋铣机床，包括：

机架10；

工件头架20，工件头架20固定安装在机架10一端；

第一Z向移动装置30，第一Z向移动装置30安装在机架10一侧；

第二Z向移动装置40，第二Z向移动装置40安装在机架10另一侧；

工件尾座50，工件尾座50滑动安装于第一Z向移动装置30上，工件尾座50与工件头架20之间同轴设置，用于夹紧工件；

刀具组件60，刀具组件60包括外旋铣头和X向移动装置，X向移动装置滑动安装在第二Z向移动装置40上，外旋铣头滑动安装于X向移动装置上，外旋铣头包括支撑座601、旋铣刀具603、刀具安装座602以及旋铣主轴604，刀具安装座602单臂悬伸安装于支撑座601前侧，旋铣刀具603通过旋铣主轴604转动安装于刀具安装座602上，支撑座601后侧设有旋铣电机605，旋铣电机605的输出端与旋铣主轴604通过传动机构相连接，以驱动旋铣刀具603转动。

本实施例中，此刀盘主轴单臂悬伸安装的外旋铣机床通过将第一Z向移动装置30和第二Z向移动装置40相邻间隔设置，工件尾座50滑动安装在第一Z向移动装置30上，工件尾座50与工件头架20之间同轴设置，能够实现对不同长度的工件进行固定夹紧，刀具组件60滑动安装在第二Z向移动装置40，使刀具组件60和与工件头架20和工件尾座50的位置错开，且旋铣刀具603通过刀具安装座602单臂悬伸安装于支撑座601前侧，整体占用空间小，布局整齐美观，方便维护。

本实用新型的一个实施例中，支撑座601内设有转轴，刀具安装座602和旋铣电机605分别通过分度盘607与转轴相连接，以使旋铣刀具603可绕转轴进行转动。

本实施例中，刀具安装座602和旋铣电机605通过分度盘607与转轴相连接，刀具安装座602和旋铣电机605之间同步转动，刀具安装座602绕转轴进行转动能够实现旋铣刀具603摆角的调节。工作时，根据待加工工件的螺旋角调节刀具安装座602的摆角，以调整旋铣刀具603的角度，进而调整待加工工件的螺纹升角，宽泛工件螺纹的加工类型。

进一步的，分度盘607上设有刻度，操作人员可通过刻度对刀具安装座602的摆角进行精准调节，有利于提高工件的加工精度。

优选地，可通过设置摆角电机驱动转轴进行转动或锁止，摆角电机驱动转轴转动，以带动刀具安装座602绕转轴转动，进而调节旋铣刀具603的摆角，有利于提高此刀盘主轴单臂悬伸安装的外旋铣机床实现全自动化操作流程，通过控制程序的设置，可以得到全自动的操作，从而极大的节省人员成本。

本实用新型的一个实施例中，工件头架20包括第一固定座201、安装于第一固定座201上的夹具203和带动夹具203转动的旋转电机202。

本实施例中，夹具203夹紧工件一端，旋转电机202带动夹具203旋转，进而带动工件进行转动完成旋铣加工。进一步的，旋转电机202可安装于第一固定座201的内部或者外部，此刀盘主轴单臂悬伸安装的外旋铣机床的旋转电机202设置为内置电机，旋转电机202安装于第一固定座201内，能够节省空间的同时，第一固定座201能够对旋转电机202进行保护，防止其受到磕碰损伤。

优选地，旋转电机202上设有供工件穿过的通孔，工件可通过通孔穿过旋转电机202向外伸出，理论上可加工更长的工件。

本实用新型的一个实施例中，工件尾座50包括第二固定座501和安装于第二固定座501上的支撑顶尖502，支撑顶尖502与夹具203位于同一条轴线上。

本实施例中，支撑顶尖502与夹具203共同作用将工件固定夹紧在同一条轴线上，能够有效保证工件的加工精度。

本实用新型的一个实施例中，第一Z向移动装置30包括第一滑轨座301、第一Z向滑板302和第一丝杆螺母传动机构303，第一滑轨座301安装于机架10上，第一滑轨座301设有至少两条第一Z向滑轨3011，第一Z向滑板302通过与第一Z向滑轨3011相配合滑动安装于第一滑轨座301上，第二固定座501安装于第一Z向滑板302上。

本实施例中，第一滑轨座301固定安装于机架10上，第一Z向滑板302滑动安装于第一滑轨座301上，第二固定座501固定安装于第一Z向滑板302上，当第一Z向滑板302沿第一Z向滑轨3011进行滑动时，带动第二固定座501进行移动，可实现对不同长度的工件进行固定夹紧。

本实用新型的一个实施例中，第二Z向移动装置40包括第二滑轨座401、第二Z向滑板402和第二丝杆螺母传动机构403，第二滑轨座401安装于机架10上，第二滑轨座401设有至少两条第二Z向滑轨4011，第二Z向滑板402通过与第二Z向滑轨4011相配合滑动安装于第二滑轨座401上，第二Z向滑板402上设有至少两条X向滑轨4021。

本实施例中，第二滑轨座401固定安装于机架10上，第二Z向滑板402滑动安装于第二滑轨座401上，刀具组件60固定安装于第二Z向滑板402上，当第二Z向滑板402沿第二Z向滑轨4011进行滑动时，带动刀具组件60进行移动，以对工件进行旋铣加工；具体的，第二滑轨座401与第一滑轨座301之间相邻间隔设置，以使刀具组件60和与第一固定座201和第二固定座501的位置错开，有利于提高工件的加工长度。

本实用新型的一个实施例中，第一丝杆螺母传动机构303和第二丝杆螺母传动机构403均包括丝杆100、带动丝杆100转动的丝杆电机以及与丝杆100相配合的螺纹连接部，第一Z向滑板302与第二Z向滑板402上分别安装有螺纹连接部。

本实施例中，第一丝杆螺母传动机构303和第二丝杆螺母传动机构403均采用相同结构，包括丝杆100、带动丝杆100转动的丝杆电机以及与丝杆100相配合的螺纹连接部，第一Z向滑板302和第二Z向滑板402上分别安装有螺纹连接部，当丝杆电机驱动丝杆100正向或逆向转动，丝杆100与第一Z向滑板302和第二Z向滑板402上的螺纹连接部相配合，以带动第二固定座501和刀具组件60进行往复移动。

丝杠螺母传动机构具有很高的传动精度和传动效率，且其刚性高，可以有效保证传动的稳定性和可靠性；同时，丝杠螺母传动机构可以实现较高的控制精度，可以基于丝杆100的旋转角度来控制传动的移动距离。

优选地，还可采用与丝杆螺母传动机构效果相同的齿轮齿条传动机构等直线传动机构带动Z向滑板进行移动。

本实用新型的一个实施例中，X向移动装置包括X向滑板606，X向滑板606通过与X向滑轨4021相配合滑动安装于第二Z向滑板402上，支撑座601固定安装于X向滑板606上。

本实施例中，支撑座601固定安装于X向滑板606上，X向滑板606可带动其沿X轴进行进给运动，进而带动旋铣刀具603沿X轴进行进给运动；X向滑板606安装于第二Z向滑板402上，第二Z向滑板402可带动其沿Z轴进行运动，进而带动旋铣刀具603沿Z轴进行运动，以对工件进行旋铣加工。

本实用新型的一个实施例中，第二Z向滑板402上设有跟刀架80，跟刀架80用于辅助支撑工件。

本实施例中，跟刀架80固定安装在第二Z向滑板402，且跟刀架80邻近刀具安装座602一侧设置，与夹具203以及支撑顶尖502对工件形成三点固定支撑；螺纹旋铣加工中，切削力较大，工件容易产生弯曲变形，特别是长度较长的工件，此刀盘主轴单臂悬伸安装的外旋铣机床通过设置跟刀架80辅助支撑工件，能够减小工件变形，提高加工精度。

本实用新型的一个实施例中，机架10上邻近工件尾座50的位置设有排屑器70。

本实施例中，排屑器70的设置能够方便将加工产生的多余铁屑自动排出机架10外，保持此外旋铣装置的整洁，避免铁屑的堆积影响后续加工的进行。

优选地，排屑器70的出料口的位置可设置铁屑推车，用以放置加工产生的多余铁屑，方便后续进行回收。

此刀盘主轴单臂悬伸安装的外旋铣机床的加工步骤：

首先，将待加工的工件一端放入工件头架20的夹具203中夹紧，驱动第一Z向移动装置30带动工件尾架向工件另一端移动，直至工件尾架上的支撑顶尖502将工件另一端抵紧，夹具203与支撑顶尖502共同实现工件的固定；其次，驱动摆角电机对旋铣刀具603的摆角调节至合适的加工角度，随后，驱动X向移动装置带动旋铣刀具603沿X轴进给至合适的螺纹加工深度，完成上述动作后；打开旋转电机202驱动工件进行慢速旋转，打开旋铣电机605使旋铣刀具603进行高速转动，随后驱动第二Z向移动装置40带动刀具组件60沿Z轴作进给运动，工件经过旋铣刀具603的加工区域时，旋铣刀具603对工件进行旋铣加工，加工出外螺纹。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种刀盘主轴单臂悬伸安装的外旋铣机床，其特征在于，包括：

机架（10）；

工件头架（20），所述工件头架（20）固定安装在所述机架（10）一端；

第一Z向移动装置（30），所述第一Z向移动装置（30）安装在所述机架（10）一侧；

第二Z向移动装置（40），所述第二Z向移动装置（40）安装在所述机架（10）另一侧；

工件尾座（50），所述工件尾座（50）滑动安装于所述第一Z向移动装置（30）上，所述工件尾座（50）与所述工件头架（20）之间同轴设置，用于夹紧工件；

刀具组件（60），所述刀具组件（60）包括外旋铣头和X向移动装置，所述X向移动装置滑动安装在所述第二Z向移动装置（40）上，所述外旋铣头滑动安装于所述X向移动装置上，所述外旋铣头包括支撑座（601）、旋铣刀具（603）、刀具安装座（602）以及旋铣主轴（604），所述刀具安装座（602）单臂悬伸安装于所述支撑座（601）前侧，所述旋铣刀具（603）通过所述旋铣主轴（604）转动安装于所述刀具安装座（602）上，所述支撑座（601）后侧设有旋铣电机（605），所述旋铣电机（605）的输出端与所述旋铣主轴（604）通过传动机构相连接，以驱动所述旋铣刀具（603）转动。

2.根据权利要求1所述的刀盘主轴单臂悬伸安装的外旋铣机床，其特征在于，所述支撑座（601）内设有转轴，所述刀具安装座（602）和旋铣电机（605）通过分度盘（607）与所述转轴相连接，以使所述旋铣刀具（603）可绕所述转轴进行转动。

3.根据权利要求1所述的刀盘主轴单臂悬伸安装的外旋铣机床，其特征在于，所述工件头架（20）包括第一固定座（201）、安装于所述第一固定座（201）上的夹具（203）和带动所述夹具（203）转动的旋转电机（202）。

4.根据权利要求3所述的刀盘主轴单臂悬伸安装的外旋铣机床，其特征在于，所述工件尾座（50）包括第二固定座（501）和安装于所述第二固定座（501）上的支撑顶尖（502），所述支撑顶尖（502）与所述夹具（203）位于同一条轴线上。

5.根据权利要求4所述的刀盘主轴单臂悬伸安装的外旋铣机床，其特征在于，所述第一Z向移动装置（30）包括第一滑轨座（301）、第一Z向滑板（302）和第一丝杆螺母传动机构（303），所述第一滑轨座（301）安装于所述机架（10）上，所述第一滑轨座（301）设有至少两条第一Z向滑轨（3011），所述第一Z向滑板（302）通过与所述第一Z向滑轨（3011）相配合滑动安装于所述第一滑轨座（301）上，所述第二固定座（501）安装于所述第一Z向滑板（302）上。

6.根据权利要求5所述的刀盘主轴单臂悬伸安装的外旋铣机床，其特征在于，所述第二Z向移动装置（40）包括第二滑轨座（401）、第二Z向滑板（402）和第二丝杆螺母传动机构（403），所述第二滑轨座（401）安装于所述机架（10）上，所述第二滑轨座（401）设有至少两条第二Z向滑轨（4011），所述第二Z向滑板（402）通过与所述第二Z向滑轨（4011）相配合滑动安装于所述第二滑轨座（401）上，所述第二Z向滑板（402）上设有至少两条X向滑轨（4021）。

7.根据权利要求6所述的刀盘主轴单臂悬伸安装的外旋铣机床，其特征在于，所述第一丝杆螺母传动机构（303）和第二丝杆螺母传动机构（403）均包括丝杆（100）、带动所述丝杆（100）转动的丝杆电机以及与所述丝杆（100）相配合的螺纹连接部，所述第一Z向滑板（302）与所述第二Z向滑板（402）上分别安装有所述螺纹连接部。

8.根据权利要求6所述的刀盘主轴单臂悬伸安装的外旋铣机床，其特征在于，所述X向移动装置包括X向滑板（606），所述X向滑板（606）通过与所述X向滑轨（4021）相配合滑动安装于所述第二Z向滑板（402）上，所述支撑座（601）固定安装于X向滑板（606）上。

9.根据权利要求6所述的刀盘主轴单臂悬伸安装的外旋铣机床，其特征在于，所述第二Z向滑板（402）上设有跟刀架（80），所述跟刀架（80）用于辅助支撑工件。

10.根据权利要求1所述的刀盘主轴单臂悬伸安装的外旋铣机床，其特征在于，所述机架（10）上邻近所述工件尾座（50）的位置设有排屑器（70）。