TW201433407A

TW201433407A - Ｃｎｃ臥式雙主軸倍效率中心加工機

Info

Publication number: TW201433407A
Application number: TW102106014A
Authority: TW
Inventors: feng-tian Chen
Original assignee: Jian Xue Qin
Priority date: 2013-02-21
Filing date: 2013-02-21
Publication date: 2014-09-01

Abstract

一種CNC臥式雙主軸倍效率中心加工機，包含有一機台單元及一加工頭單元，機台單元包括一底座、一立柱及一工作台，加工頭單元包括一滑設在立柱上可上下移動的滑座、一水平固設在滑座上的第一加工主軸、一水平活動伸設在滑座上且與第一加工主軸平行併鄰的第二加工主軸、以及一固設在滑座上可帶動第二加工主軸伸出移動的驅動組件，驅動組件可單獨對第二加工主軸進行伺服補正，使第一加工主軸及第二加工主軸相互配合下，可達到節省設備成本及雙倍加工效率的效果。

Description

CNC臥式雙主軸倍效率中心加工機

本發明是有關於一種臥式加工機，特別是指一種可達到節省成本及雙倍加工效率的CNC臥式雙主軸倍效率中心加工機。

參閱圖1，習知的臥式綜合加工機10主要具有一底座11、一活動設置在底座11前方軌道111處可沿前後方向移動的鞍座12、二組設置在鞍座12上的工作台13、一活動設置在底座11後方軌道112處可沿左右方向移動的立柱14、一設置在立柱14的軌道141處可沿上下方向移動的滑座15、以及一固定設置在該滑座15前端處的加工主軸16，該工作台13上可供放置一工件(圖未示)，加工主軸16外端處可供夾持固定一刀具(圖未示)，使工作台13載運工件到達預定位置後，加工主軸16便可驅轉刀具對工件進行各種加工動作。

上述的臥式綜合加工機10確實可對工件進行各種加工動作，然而使用上仍有其缺失需要改進，習知的臥式綜合加工機10由於只有設置單一組加工主軸16，當該加工主軸16對工件進行加工時，一次只能進行一次加工，加工效率慢，無法應付大量化生產的加工需求。如果使用者想要提升加工效率時，就需要增加購買多台臥式綜合加工機10，不但會增加購置機台設備的成本支出，也需要擴大廠房空間，並且增加看顧機台的人力，不符經濟效益。

因此，本發明目的在於提供一種可有效節省成本並達到雙倍加工效率的CNC臥式雙主軸倍效率中心加工機。

於是，本發明提供一種CNC臥式雙主軸倍效率中心加工機，包含有一機台單元及一加工頭單元，其中：該機台單元包括一底座、一直立設置在底座後方處的立柱、以及一設置在底座前方處可沿前後方向及左右方向移動的工作台；該加工頭單元包括一活動設置在立柱上可沿上下方向移動的滑座、一以水平方向固定設置在滑座上的第一加工主軸、一以水平方向活動設置在滑座上且與第一加工主軸平行併鄰的第二加工主軸、以及一固定設置在滑座上可帶動第二加工主軸沿水平方向伸出移動的驅動組件。

本發明的有益效果在於：加工頭單元在滑座上設置一固定式的第一加工主軸以及一活動式的第二加工主軸，在第一、第二加工主軸相互配合下，可達到雙倍加工效率及節省成本的效果。

20‧‧‧機台單元

21‧‧‧底座

211‧‧‧Z軸滑軌

212‧‧‧Z軸伺服馬達

22‧‧‧立柱

221‧‧‧Y軸滑軌

222‧‧‧Y軸伺服馬達

223‧‧‧Y軸導螺桿

23‧‧‧鞍座

231‧‧‧X軸滑軌

232‧‧‧X軸伺服馬達

24‧‧‧工作台

241‧‧‧基座

242‧‧‧工作台面

243‧‧‧伺服馬達

244‧‧‧T型溝

30‧‧‧加工頭單元

31‧‧‧滑座

32‧‧‧第一加工主軸

33‧‧‧第二加工主軸

34‧‧‧驅動組件

341‧‧‧伺服馬達

342‧‧‧導螺桿

343‧‧‧連動件

40‧‧‧中心加工機

41‧‧‧機台單元

411‧‧‧立柱

412‧‧‧Y軸伺服馬達

413‧‧‧Y軸導螺桿

42‧‧‧加工頭單元

421‧‧‧滑座

422‧‧‧第一加工主軸

423‧‧‧第二加工主軸

424‧‧‧驅動組件

43‧‧‧工作台

431‧‧‧基座

432‧‧‧工作台面

50‧‧‧加工中心機

51‧‧‧機台單元

511‧‧‧立柱

512‧‧‧Y軸伺服馬達

513‧‧‧Y軸導螺桿

52‧‧‧加工頭單元

521‧‧‧滑座

522‧‧‧第一加工主軸

523‧‧‧第二加工主軸

524‧‧‧驅動組件

60‧‧‧加工中心機

61‧‧‧機台單元

611‧‧‧立柱

612‧‧‧Y軸伺服馬達

613‧‧‧Y軸導螺桿

62‧‧‧加工頭單元

621‧‧‧滑座

622‧‧‧第一加工主軸

623‧‧‧第二加工主軸

100‧‧‧刀具

200‧‧‧工件

300‧‧‧工件

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的較佳實施例詳細說明中清楚地呈現，其中：圖1是習知臥式綜合加工機的組合圖；圖2是本發明CNC臥式雙主軸倍效率中心加工機第一較佳實施例的側面剖視圖，說明本發明包含有一機台單元及一加工頭單元，該機台單元包括一底座、一立柱及一工作台，該加工頭單元包括一滑座、一第一加工主軸、一第二加工主軸及一驅動組件；圖3是上述較佳實施例的前視圖，說明該機台單元配置一組Y軸伺服馬達及Y軸導螺桿，帶動加工頭單元上下移動的情形；圖4是上述較佳實施例的動作圖，說明該工作台可90度轉動，以及單獨使用第一加工主軸進行加工的情形；圖5是上述較佳實施例的示意圖，說明該工作台安裝固定一組工件進行加工的情形；圖6是上述較佳實施例的動作圖，說明該工作台可90度轉動，以及使用第一、第二加工主軸同時進行加工的情形；圖7是上述較佳實施例的示意圖，說明該工作台安裝固定多組工件進行加工的情形；圖8是本發明第二較佳實施例的側面剖視圖，說明第一、第二加工主軸是一上一下配置在滑座上的情形；圖9是上述較佳實施例的前視圖，說明該機台單元配置二組Y軸伺服馬達及Y軸導螺桿，帶動加工頭單元上下移動的情形；圖10是本發明第三較佳實施例的前視圖，說明第一、第二加工主軸是一左一右配置在滑座上的情形；圖11是上述較佳實施例的側面剖視圖；及圖12是本發明第四較佳實施例的前視圖，說明機台單元上配置有二組Y軸伺服馬達及Y軸導螺桿，帶動加工頭單元上下移動的情形。

參閱圖2、圖3所示，本發明CNC臥式雙主軸倍效率中心加工機在第一較佳實施例中，主要包含有一機台單元20及一加工頭單元30，接著，再將上述各單元的組成構件及空間組合型態詳述於后。

該機台單元20包括一底座21、一直立連接在底座21後方處的立柱22、一滑動設置在底座21前方處的鞍座23、以及一滑動設置在鞍座23上的工作台24。該底座21上設置有二Z軸滑軌211、一Z軸伺服馬達212及一Z軸導螺桿(圖未示)，該立柱22上設置有二Y軸滑軌221、一Y軸伺服馬達222及一Y軸導螺桿223，該鞍座23整個跨設在底座21的二Z軸滑軌211上，其接受Z軸伺服馬達212驅動而可沿前後方向移動，鞍座23上設置有二X軸滑軌231、一X軸伺服馬達232及一X軸導螺桿(圖未示)，該工作台24整個跨設在鞍座23的二X軸滑軌231上，其接受X軸伺服馬達232驅動而可沿左右方向移動，在本實施例中，該工作台24包括有一基座241、一軸樞設置在基座241上的工作台面242、以及一設置在基座241側邊處可驅轉該工作台面242朝加工頭單元30的方向作旋轉移動的伺服馬達243，該工作台面242頂底兩面處皆凹設有數條T型溝244，可用來安裝固定一組或多組工件(圖未示)，上述工作台24是專門針對本發明臥式加工型態而設，當然業者也可採用一般或是特殊規格的工作台。

該加工頭單元30包括一活動設置在立柱22上可沿上下方向移動的滑座31、一以水平方向固定設置在滑座31上的第一加工主軸32、一以水平方向活動設置在滑座31上且與第一加工主軸32平行併鄰的第二加工主軸33、以及一固定設置在滑座31上可帶動第二加工主軸33沿水平方向伸出移動的驅動組件34。該滑座31是跨設在立柱22的二Y軸滑軌221上，其接受Y軸伺服馬達222驅動而沿上下方向作移動，在本實施例中，第一加工主軸32及第二加工主軸33是以一下一上直立方向排列方式設置在滑座31上，第一、第二加工主軸32、33的內部構造包括有動力馬達、心軸、聯結器…等等機構，由於該等機構在臥式綜合加工機領域中已屬公知技術，故在此就不再贅述，第一、第二加工主軸32、33前端處各可供安裝一刀具100，藉由各機台之間的相對移動，可讓刀具100對安裝固定在工作台24上的工件進行各種切削動作。該驅動組件34包括一固設在滑座31上的伺服馬達341、一接設在伺服馬達341前端處且與第二加工主軸33平行的導螺桿342、以及一與該導螺桿342相螺合且與第二加工主軸33相接連的連動件343，當伺服馬達341帶動導螺桿342轉動時，藉由連動件343可帶動整個第二加工主軸33沿前後方向作伸縮移動，藉此該伺服馬達341可單獨針對第二加工主軸33進行數值補正。

以上即為本發明CNC臥式雙主軸倍效率中心加工機構件形狀的概述；接著，再將本發明的加工動作以及產生的功效詳述如后：同時參閱圖4、圖5，首先，使用者可選擇在工作台24的工作台面242上安裝固定一組工件200，讓該工作台面242整個旋轉90度後，剛好面朝向加工頭單元30，第一、第二加工主軸32、33隨著滑座31向下移動，使用者可以控制第二加工主軸33呈縮入型態，只讓第一加工主軸32對工件200進行加工，藉此本發明可對單一工件200完成加工動作。

同時參閱圖6、圖7，另外，使用者可選擇在工作台24的工作台面242上安裝固定多組工件300，讓該工作台面242旋轉90度面朝向加工頭單元30，第一、第二加工主軸32、33隨著滑座31向下移動，使用者可以控制第二加工主軸33呈伸出型態，讓第一加工主軸32及第二加工主軸33能夠同時對多組工件300同步進行加工，藉此本發明可一次對多組工件300進行加工動作。

綜上所述，本發明CNC臥式雙主軸倍效率中心加工機主要是為了改良習知臥式綜合加工機加工效率偏低的缺失，本發明主要的技術手段是使用在滑座31上設置一第一加工主軸32及一第二加工主軸33，第一加工主軸32是做為主要的加工主軸，由於其固定在滑座31上，因此其移動量的數值補正是隨著滑座31的伺服驅動而獲得，第二加工主軸33是可選擇性的次要加工主軸，其活動設置在滑座31上可伸縮移動，與滑座31之間的移動量偏差藉由驅動組件34的伺服驅動而獲得補正，如此本發明就能以雙主軸型式對工件進行加工，藉此達到雙倍切削效率的加工效果，當然使用者也可選擇讓第二加工主軸33退縮至滑座31內，只讓第一加工主軸32單獨對工件進行加工，以因應各種加工場合的需求，藉此本發明在第一、第二加工主軸32、33相互配合下，可彈性運用在各種大小型工件的加工作業。另外，由於本發明在滑座31上設置第一加工主軸32及第二加工主軸33，與習知臥式綜合加工機10相比較，本發明僅用一台機器就能達到習知二台機器的加工效率，能有效節省機台設備成本及照顧機台的人力成本，而且單一組機台的體積小，不會佔用太大的廠房空間，對於業者具有極大的生產經濟效益。

除了上述實施例以外，本發明還有其他變化實施例，參閱圖8、圖9，本發明在第二較佳實施例中，該中心加工機40主要包含有一機台單元41、一加工頭單元42及一工作台43，加工頭單元42包括有一滑座421、一第一加工主軸422、一第二加工主軸423及一驅動組件424，機台單元41及加工頭單元42的構造大部分與第一實施例相同，與第一實施例不同的地方在於：該機台單元41的立柱411左右兩側處設置有二組Y軸伺服馬達412及二組Y軸導螺桿413，二組Y軸導螺桿413可帶動整個滑座421更穩定地上下移動，此有助於提高滑座421移動的穩定性及加工精準度，相當適合運用在重切削、大負荷的切削場合。而第一加工主軸422及第二加工主軸423是以一上一下直立方向排列方式設置在滑座421上，位於下方處的第二加工主軸423可作伸縮移動，與第一加工主軸422相互配合下，同樣可達到具有雙倍加工效率的優點。另外，本實施例採用另一種工作台43，該工作台43是一種旋轉台機構，包括一基座431及一軸設在基座431上可作平面旋轉的工作台面432。

參閱圖10、圖11，本發明在第三較佳實施例中，該加工中心機50主要包含有一機台單元51及一加工頭單元52，該加工頭單元52包括一滑座521、一第一加工主軸522、一第二加工主軸523及一驅動組件524，與第一實施例不同的是，第一加工主軸522與第二加工主軸523是一左一右(或者是一右一左)水平方向排列設置在滑座521上，機台單元51的立柱511在第一、第二加工主軸522、523中間處設有一組Y軸伺服馬達512及Y軸導螺桿513，同樣可達到具有雙倍加工效率的工作效果。

參閱圖12，本發明在第四較佳實施例中，該加工中心機60主要包含有一機台單元61及一加工頭單元62，該加工頭單元62包括一滑座621、一第一加工主軸622及一第二加工主軸623，第一加工主軸622及第二加工主軸623是以一左一右水平方向排列方式設置在滑座621上，與第三實施例不同的是，該機台單元61的立柱611左右兩側處設置有二組Y軸伺服馬達612及二組Y軸導螺桿613，二組Y軸導螺桿613可帶動整個滑座621更穩定地上下移動，此有助於提高滑座621移動的穩定性及加工精準度，適合運用在重切削、大負荷的切削場合。

惟以上所述者，僅為本發明之數較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。