CN222680181U - 一种数控加工中心 - Google Patents

Abstract

本申请属于数控加工技术领域，涉及一种数控加工中心。数控加工中心包括正T形底座，正T形底座包括相连接的横向座和竖向座，横向座沿加工中心的X向设置，横向座设置有立柱以及能够驱动立柱沿加工中心的X向滑动的X向驱动装置，立柱设置有主轴总成以及能够驱动主轴总成沿加工中心的Y向滑动的Y向驱动装置，正T形底座还设置有能够向主轴总成提供刀具的刀库总成，竖向座沿加工中心的Z向设置，竖向座设置有鞍座以及能够驱动鞍座沿加工中心的Z向滑动的Z向驱动装置，鞍座沿加工中心的X向设置有至少两个工作台。数控加工中心具有加工效率高、刚性好等优点。

Description

一种数控加工中心

技术领域

本申请属于机加工技术领域，涉及一种数控加工中心。

背景技术

在机械行业技术领域，随着自动化技术发展的日新月异，数控技术得到广泛的应用，技术领域不断的提高加工中心机床切削速度、加工效率与机床精度的稳定性要求越来越高。

专利CN209954213U公开了一种复合立柱的多面加工中心，包括：T型底座，立柱固定安装在底座一侧，X轴导轨及X轴丝杆上方穿设床鞍，Z轴导轨及Z轴丝杆上方穿设数控转台，数控转台上方驱动连接工作台，立柱为复合型立柱，VY轴导轨及VY轴丝杆上安装立主轴箱，Y轴导轨及Y轴丝杆上安装卧主轴箱，立主轴箱上设有立主轴，立主轴箱侧面设有立主轴刀库，立主轴刀库连接立主轴换刀臂，卧主轴箱设有卧主轴，卧主轴箱侧面设有卧主轴刀库，卧主轴刀库连接卧主轴换刀臂。

但是，上述加工中心单次只能完成一个工件的加工，加工效率较低。

实用新型内容

为了提高加工中心的加工效率，本申请提供一种数控加工中心。

本申请提供的一种数控加工中心采用如下的技术方案：

一种数控加工中心，包括正T形底座，所述正T形底座包括相连接的横向座和竖向座，所述横向座沿加工中心的X向设置，所述横向座设置有立柱以及能够驱动立柱沿加工中心的X向滑动的X向驱动装置，所述立柱设置有主轴总成以及能够驱动主轴总成沿加工中心的Y向滑动的Y向驱动装置，所述正T形底座还设置有能够向主轴总成提供刀具的刀库总成，所述竖向座沿加工中心的Z向设置，所述竖向座设置有鞍座以及能够驱动鞍座沿加工中心的Z向滑动的Z向驱动装置，所述鞍座沿加工中心的X向设置有至少两个工作台。

通过采用上述技术方案，将工作放置于工作台上，在刀库总成中选择合适的刀具，并安装于主轴总成上，Z向驱动装置通过工作台将工作输送至预定位置，X向驱动装置驱动立柱滑动，Y向驱动装置驱动主轴总成滑动，三者配合对工件进行加工。由于鞍座设置有至少两个工作台，因此至少可以固定两个工件，加工中心单次可完成多个工件的加工，再更换新的工件，加工效率较高。

优选的，所述工作台包括工作台本体和数控转台，所述数控转台固定于所述鞍座上，所述工作台本体转动设置于数控转台上。

通过采用上述技术方案，工件固定于工作台本体，数控转台可以通过旋转，切换工件的加工面，使工件的多个面均可被加工。

优选的，所述X向驱动装置包括X向电机和X向丝杆，所述X向电机固定于所述横向座上，所述X向丝杆的一端与X向电机的输出端连接，所述X向丝杆的另一端穿过所述立柱且转动设置于横向座上，所述X向丝杆与立柱螺纹配合。

通过采用上述技术方案，X向电机驱动X向丝杆旋转，使立柱沿加工中心的X向滑动。

优选的，所述主轴总成包括主轴箱本体和主轴本体，所述主轴本体沿水平方向转动设置于主轴箱本体上，所述Y向驱动装置包括Y向电机和Y向丝杆，所述Y向电机固定于所述立柱的顶部，所述Y向丝杆的上端与Y向电机的输出端连接，所述Y向丝杆的下端穿过所述主轴箱本体且转动设置于立柱上，所述Y向丝杆与主轴箱本体螺纹配合。

通过采用上述技术方案，Y向电机驱动Y向丝杆旋转，使主轴箱本体沿加工中心的Y向滑动。

优选的，所述刀库总成包括固定座、刀具装载盘和换刀臂，所述固定座固定于正T形底座，所述刀具装载盘设置于固定座上，所述换刀臂设置于刀具装载盘与主轴总成之间，所述换刀臂能够通过摆动将刀具装载盘的刀具与主轴总成的刀具互换。

通过采用上述技术方案，刀具装载盘能够放置多种刀具，换刀臂能够通过摆动实现主轴总成的换刀，适用多种类型加工。

优选的，所述刀具装载盘设置有换刀座，所述换刀臂的中部通过换刀轴枢接于换刀座，所述换刀座设置有能够驱动换刀臂绕换刀轴旋转的换刀电机，当主轴本体、换刀轴、刀具装载盘的出刀口处于同一水平面时，所述换刀轴与刀具装载盘的出刀口之间的距离和换刀轴与主轴本体之间的距离相等，所述换刀臂的两端均能够与刀具卡接。

通过采用上述技术方案，换刀臂的一端与刀具装载盘的出刀口处的刀具卡接，换刀臂的另一端与主轴本体处的刀具卡接，换刀电机驱动换刀臂旋转，能够使上述两处的刀具进行互换。

优选的，所述竖向座沿加工中心的Z向开设有排屑槽，所述横向座固定有排屑电机，所述排屑电机的输出端连接有排屑螺杆，所述排屑螺杆位于所述排屑槽内，所述竖向座的底部开设有与排屑槽连通的排屑孔。

通过采用上述技术方案，由于主轴总成位于横向座上方，因此加工时产生的废屑能够落于排屑槽中，并通过排屑电机、排屑螺杆的作用，输送至排屑孔处排出。

优选的，所述Z向驱动装置包括Z向电机和Z向丝杆，所述Z向电机固定于所述竖向座，所述Z向丝杆的一端与Z向电机的输出端连接，所述Z向丝杆的另一端穿过所述鞍座且转动设置于竖向座上，所述Z向丝杆与鞍座螺纹配合。

通过采用上述技术方案，Z向电机旋转驱动Z向丝杆旋转，使鞍座沿加工中心的Z向滑动。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.鞍座设置有至少两个工作台，因此至少可以固定两个工件，加工中心单次可完成多个工件的加工，再更换新的工件，加工效率较高。

附图说明

图1是本申请实施例一中的加工中心的结构示意图。

图2是本申请实施例一中的加工中心的内部结构示意图。

图3是本申请实施例一中的正T形底座的结构示意图。

图4是本申请实施例一中的立柱的结构示意图。

图5是本申请实施例一中的刀库总成的结构示意图。

图6是本申请实施例二中的正T形底座的结构示意图。

图7是本申请实施例二中的鞍座的爆炸图。

图8是本申请实施例二中的Z向滑座与鞍座的连接结构示意图。

图9是本申请实施例二中的Z向滑座的爆炸图。

图10是图6的A部放大图。

附图标记说明：1、正T形底座；11、横向座；12、竖向座；121、排屑槽；122、排屑螺杆；123、排屑孔；2、X向驱动装置；21、X向安装槽；22、X向滑轨；23、X向滑块；24、X向电机；25、X向丝杆；3、鞍座；31、座体；311、Z向滑槽；312、Z向支撑条；313、上定位孔；32、Z向滑座；321、下定位孔；322、定位销；323、弹簧；324、容纳腔；325、转盘；3251、长凸台；3252、短凸台；326、驱动电机；327、小齿轮；328、支架；329、大齿轮；4、工作台；41、工作台本体；42、数控转台；5、Z向驱动装置；51、Z向安装槽；52、Z向滑轨；53、Z向滑块；54、Z向电机；55、Z向丝杆；61、立柱；62、主轴总成；621、主轴箱本体；622、主轴本体；7、Y向驱动装置；71、Y向导轨；72、Y向滑块；73、Y向电机；74、Y向丝杆；8、刀库总成；81、固定座；82、刀具装载盘；821、盘体；822、盖体；823、环形轨道；824、刀座；825、导向块；826、出刀口；83、换刀臂；831、卡钩；84、换刀轴；9、支撑座。

具体实施方式

以下结合附图1-10对本申请作进一步详细说明。

实施例一：

本实施例中，数控加工中心的X向、Y向和Z向，它们分别代表了数控加工中心的水平方向、竖直方向和工件进给方向。

如图1、图2、图3所示，数控加工中心包括正T形底座1，正T形底座1包括相连接的横向座11和竖向座12。

其中，横向座11沿加工中心的X向设置，横向座11设置有立柱61以及能够驱动立柱61沿加工中心的X向滑动的X向驱动装置2。

具体来讲，横向座11沿X向开设有X向安装槽21，X向安装槽21的开口边缘处沿加工中心的X向开设有X向滑轨22，立柱61的下端通过X向滑块23滑动设置于X向滑轨22上。

本实施例中，X向驱动装置2包括X向电机24和X向丝杆25，X向电机24固定于横向座11上，X向电机24固定于X向安装槽21内，X向丝杆25的一端与X向电机24的输出端连接，X向丝杆25的另一端穿过立柱61，且通过轴承转动设置于横向座11上，X向丝杆25穿过立柱61且与立柱61螺纹配合。X向电机24驱动X向丝杆25旋转，使立柱61沿加工中心的X向滑动。

作为其它方案，X向驱动装置2也可采用油缸等。

如图2、图3所示，竖向座12沿加工中心的Z向设置，竖向座12设置有鞍座3以及能够驱动鞍座3沿加工中心的Z向滑动的Z向驱动装置5，鞍座3沿加工中心的X向设置有至少两个工作台4。

具体来讲，竖向座12沿加工中心的Z向开设有Z向安装槽51，Z向安装槽51的开口边缘沿加工中心的Z向开设有Z向滑轨52，Z向滑轨52滑动设置有Z向滑块53，鞍座3的下表面与Z向滑块53固定。

本实施例中，工作台4有两个，且沿加工中心的X向分布，作为优选，工作台4包括工作台本体41和数控转台42，数控转台42固定于鞍座3的上表面，工作台本体41转动设置于数控转台42上。数控转台42可以通过旋转，切换工件的加工面，使工件的多个面均可被加工。

本实施例中，Z向驱动装置5包括Z向电机54和Z向丝杆55，Z向电机54固定于竖向座12，Z向丝杆55的一端与Z向电机54的输出端连接，Z向丝杆55的另一端穿过鞍座3且通过轴承转动设置于竖向座12上，Z向丝杆55与鞍座3螺纹配合。Z向电机54旋转驱动Z向丝杆55旋转，使鞍座3沿加工中心的Z向滑动。

作为其它方案，Z向驱动装置5也可采用油缸等。

作为优选，竖向座12沿加工中心的Z向开设有排屑槽121，本实施例中，排屑槽121优选为两条，分别位于Z向安装槽51的两侧。横向座11固定有排屑电机，排屑电机的输出端连接有排屑螺杆122，排屑螺杆122位于排屑槽121内，竖向座12的底部开设有与排屑槽121连通的排屑孔123，排屑孔123位于排屑槽121远离横向座11的一端。加工时产生的废屑能够落于排屑槽121中，并通过排屑电机、排屑螺杆122的作用输送至排屑孔123处排出。

如图2、图4所示，立柱61设置有主轴总成62以及能够驱动主轴总成62沿加工中心的Y向滑动的Y向驱动装置7。

具体来讲，主轴总成62包括主轴箱本体621和主轴本体622，主轴本体622沿水平方向转动设置于主轴箱本体621上，主轴本体622用于夹持刀具，主轴本体622的转动和夹持通过电机或油缸来实现。

立柱61沿加工中心的Y向设置有Y向导轨71，Y向导轨71上滑动设置有Y向滑块72，主轴箱本体621固定于Y向滑块72上。

本实施例中，Y向驱动装置7包括Y向电机73和Y向丝杆74，Y向电机73固定于立柱61的顶部，Y向丝杆74的上端与Y向电机73的输出端连接，Y向丝杆74的下端穿过主轴箱本体621且转动设置于立柱61上，Y向丝杆74与主轴箱本体621螺纹配合。Y向电机73驱动Y向丝杆74旋转，使主轴箱本体621沿加工中心的Y向滑动。

作为其它方案，Y向驱动装置7可采用油缸等。

如图2、图5所示，正T形底座1还设置有能够向主轴总成62提供刀具的刀库总成8。

本实施例中，刀库总成8包括固定座81、刀具装载盘82和换刀臂83，固定座81固定于正T形底座1，作为优选，固定座81同时与横向座11及竖向座12固定，保证稳定性。

刀具装载盘82设置于固定座81上。具体来讲，刀具装载盘82包括盘体821和盖体822，盘体821固定于固定座81上，盘体821具有供刀座824放置的环形轨道823，多个刀座824均匀分布在环形轨道823内，刀座824能够固定刀具，盖体822固定于盘体821上，能够对刀座824形成限位，使其能够沿环形轨道823稳定移动，盖体822的侧壁开设有与环形轨道823连通的出刀口826，出刀口826处具有能够使刀座824转向的导向块825。

换刀臂83设置于刀具装载盘82与主轴总成62之间，换刀臂83能够通过摆动将刀具装载盘82的刀具与主轴总成62的刀具互换。

具体来讲，刀具装载盘82设置有换刀座824，换刀臂83的中部通过换刀轴84枢接于换刀座824，换刀座824设置有能够驱动换刀臂83绕换刀轴84旋转的换刀电机，换刀电机可通过传动带、带轮等的组合，驱动换刀轴84旋转，或者通过齿轮组来驱动换刀轴84旋转。

当主轴本体622移动至与换刀轴84、刀具装载盘82的出刀口826处于同一水平面时，换刀轴84与刀具装载盘82的出刀口826之间的距离和换刀轴84与主轴本体622之间的距离相等，换刀臂83的两端均设置有卡钩831，卡钩831能够与刀具卡接。换刀电机驱动换刀臂83旋转，能够使上述两处的刀具进行互换。

当然，也可在换刀座824上增加直线驱动源，如气缸等，当换刀臂83的卡钩831卡住刀具后，气缸驱动换刀轴84移动，将换刀臂83一端的刀具从刀具装载盘82中拔出，换刀臂83另一端的刀具从主轴本体622中拔出，然后换刀臂83旋转，进行互换。

本实施例的工作原理如下：将工作放置于工作台4上，在刀库总成8中选择合适的刀具，并安装于主轴总成62上，Z向驱动装置5通过工作台4将工作输送至预定位置，X向驱动装置2驱动立柱61滑动，Y向驱动装置7驱动主轴总成62滑动，三者配合对工件进行加工。

实施例二：

本实施例与实施例一大致相同，不同之处在于，如图6、图7所示，本实施例中，鞍座3采用分体式，包括沿加工中心的X向分布的两个座体31，座体31与工作台4一一对应。两个座体31均沿加工中心的Z向设置有Z向滑槽311以及Z向支撑条312，座体31的Z向支撑条312与另一座体31的滑槽滑动配合。作为优选，本实施例中的支撑条和滑槽两者截面均呈梯形，降低支撑条从滑槽中脱落的风险。

如图6、图8所示，Z向电机54的Z向丝杆55螺纹连接有Z向滑座32，Z向滑座32沿加工中心的Y向开设有两个下定位孔321，座体31的下表面开设有与下定位孔321连通的上定位孔313，下定位孔321内滑动设置有定位销322，定位销322的下端呈弧形，定位销322与下定位孔321之间设置有弹簧323，使得定位销322在弹簧323作用下，整体处于下定位孔321内。Z向滑座32还开设有容纳腔324，容纳腔324内转动设置有转盘325，Z向滑座32设置有与转盘325的中心连接的驱动电机326，转盘325的边缘设置有长凸台3251和短凸台3252。

当仅需要其中一个工作台4移动加工时，驱动电机326驱动转盘325旋转，使转盘325上的短凸台3252将对应的定位销322顶起，使定位销322的上端插接于对应的座体31的上定位孔313内，Z向滑座32与对应的座体31实现定位，Z向滑座32移动时，仅对应的座体31移动，实现单独的工作台4移动，另一座体31可通过螺栓等与Z向滑轨52固定，而该固定的座体31上的滑槽能够对滑动的座体31上的支撑条形成支撑，提高滑动时的稳定性。

当两个工作台4需要同时移动时，驱动电机326驱动转盘325旋转，使转盘325的长凸台3251同时将两根定位销322顶起，使两个定位销322的上端均插接于座体31的上定位孔313内，Z向滑座32移动，两个座体31同步移动，实现两个工作台4的滑动。

通过采用上述方案，能够实现多种加工工况。

如图6、图10所示，为了进一步提高加工时工作台4的稳定性，Z向丝杆55靠近横向座11的一端固定有小齿轮327，竖向座12固定有支架328，支架328转动设置有安装轴，安装轴固定有与小齿轮327啮合的大齿轮329，安装轴还设置有支撑座9，当鞍座3移动至加工位置时，支撑座9能够对鞍座3形成支撑，提高支撑的稳定性。支撑座9的材料可根据实际情况进行选择，如支撑座9的周围可采用弹性材料，降低与鞍座3接触受到的磨损，避免生产干涉。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种数控加工中心，其特征在于，包括正T形底座(1)，所述正T形底座(1)包括相连接的横向座(11)和竖向座(12)，所述横向座(11)沿加工中心的X向设置，所述横向座(11)设置有立柱(61)以及能够驱动立柱(61)沿加工中心的X向滑动的X向驱动装置(2)，所述立柱(61)设置有主轴总成(62)以及能够驱动主轴总成(62)沿加工中心的Y向滑动的Y向驱动装置(7)，所述正T形底座(1)还设置有能够向主轴总成(62)提供刀具的刀库总成(8)，所述竖向座(12)沿加工中心的Z向设置，所述竖向座(12)设置有鞍座(3)以及能够驱动鞍座(3)沿加工中心的Z向滑动的Z向驱动装置(5)，所述鞍座(3)沿加工中心的X向设置有至少两个工作台(4)。

2.根据权利要求1所述的数控加工中心，其特征在于，所述工作台(4)包括工作台本体(41)和数控转台(42)，所述数控转台(42)固定于所述鞍座(3)上，所述工作台本体(41)转动设置于数控转台(42)上。

3.根据权利要求1所述的数控加工中心，其特征在于，所述X向驱动装置(2)包括X向电机(24)和X向丝杆(25)，所述X向电机(24)固定于所述横向座(11)上，所述X向丝杆(25)的一端与X向电机(24)的输出端连接，所述X向丝杆(25)的另一端穿过所述立柱(61)且转动设置于横向座(11)上，所述X向丝杆(25)与立柱(61)螺纹配合。

4.根据权利要求1或2或3所述的数控加工中心，其特征在于，所述主轴总成(62)包括主轴箱本体(621)和主轴本体(622)，所述主轴本体(622)沿水平方向转动设置于主轴箱本体(621)上，所述Y向驱动装置(7)包括Y向电机(73)和Y向丝杆(74)，所述Y向电机(73)固定于所述立柱(61)的顶部，所述Y向丝杆(74)的上端与Y向电机(73)的输出端连接，所述Y向丝杆(74)的下端穿过所述主轴箱本体(621)且转动设置于立柱(61)上，所述Y向丝杆(74)与主轴箱本体(621)螺纹配合。

5.根据权利要求4所述的数控加工中心，其特征在于，所述刀库总成(8)包括固定座(81)、刀具装载盘(82)和换刀臂(83)，所述固定座(81)固定于正T形底座(1)，所述刀具装载盘(82)设置于固定座(81)上，所述换刀臂(83)设置于刀具装载盘(82)与主轴总成(62)之间，所述换刀臂(83)能够通过摆动将刀具装载盘(82)的刀具与主轴总成(62)的刀具互换。

6.根据权利要求5所述的数控加工中心，其特征在于，所述刀具装载盘(82)设置有换刀座(824)，所述换刀臂(83)的中部通过换刀轴(84)枢接于换刀座(824)，所述换刀座(824)设置有能够驱动换刀臂(83)绕换刀轴(84)旋转的换刀电机，当主轴本体(622)、换刀轴(84)、刀具装载盘(82)的出刀口(826)处于同一水平面时，所述换刀轴(84)与刀具装载盘(82)的出刀口(826)之间的距离和换刀轴(84)与主轴本体(622)之间的距离相等，所述换刀臂(83)的两端均能够与刀具卡接。

7.根据权利要求1或2或3所述的数控加工中心，其特征在于，所述竖向座(12)沿加工中心的Z向开设有排屑槽(121)，所述横向座(11)固定有排屑电机，所述排屑电机的输出端连接有排屑螺杆(122)，所述排屑螺杆(122)位于所述排屑槽(121)内，所述竖向座(12)的底部开设有与排屑槽(121)连通的排屑孔(123)。

8.根据权利要求1或2或3所述的数控加工中心，其特征在于，所述Z向驱动装置(5)包括Z向电机(54)和Z向丝杆(55)，所述Z向电机(54)固定于所述竖向座(12)，所述Z向丝杆(55)的一端与Z向电机(54)的输出端连接，所述Z向丝杆(55)的另一端穿过所述鞍座(3)且转动设置于竖向座(12)上，所述Z向丝杆(55)与鞍座(3)螺纹配合。