TWM456877U - 全自動ｃｎｃ多功能插床整合加工機 - Google Patents

Description

全自動CNC多功能插床整合加工機

本新型涉及一種加工機，尤其是一種全自動CNC多功能插床整合加工機。

如圖4所示，一般的直立式插床50又稱為立式刨床，多半於一主軸51結合一成型刀具52進行垂直升降加工，用於製作工件之鍵槽或齒槽，由於一般的直立式插床50之主軸51為固定式，通常工件必需架設於對正該主軸51的下方位置，而在進行花鍵或齒槽加工時，並且需要另行搭配分度盤使工件依分度轉動，使用上功能較少也較為不便，而通常在工件加工完成後，仍需要先將工件由加工台卸下，並重新校裝新工件才得以進行加工，需要耗費較長的加工時間。

而市面上的插齒機結合插齒刀並以同時以旋轉及垂直升降作動，來加工齒輪或內齒槽，可解決直立式插床主軸無法旋轉刀具加工的問題，但礙於現有的插齒機之床台較為窄小且衝程較小，導致加工長度受限，僅能供小尺寸的工件加工，遇到大型工件的大內徑加工時，通常需要搭配超大型插齒機，才能夠進行大尺寸的工件加工，但大型工件往往量少多樣的特性，為了一件工件特別購買一台造價昂貴的大型插齒機，實在不划算，故實有改善之必 要。

為了解決現有的直立式插床為固定式刀具，只能針對架設於加工台中央的工件加工，且加工較為費時的問題，本新型的主要目的在於提供一種全自動CNC多功能插床整合加工機，其於插床本體結合可旋式插削副主軸，藉由伺服馬達及程式控制，使可旋式插削副主軸能夠在進行插削時同時配合夾持台作出如同插齒機的同步旋轉及創生加工，並利用插床本體本身足夠的衝擊力，能夠對大型的工件進行加工，一機可作多種插鍵或插齒的所有功能，使CNC插床達到最佳的使用效率及成本效益。

本新型所運用的技術手段在於提供一種全自動CNC多功能插床整合加工機，包括有一插床本體及一可旋式插削副主軸；其中，該插床本體包括有一可垂直升降作動的升降主軸；該可旋式插削副主軸可結合於該插床本體之升降主軸，該可旋式插削副主軸包括有一固定基座、一承載軸承、一個以上的徑向軸承、一中心夾具及一伺服馬達，該固定基座固定於該升降主軸，該承載軸承及該一個以上的徑向軸承設置固定於該固定基座內，該中心夾具以一端穿入該承載軸承及一個以上的徑向軸承，並凸出於該固定基座的頂端，該伺服馬達結合於該中心夾具凸出該固定基座的一端。

前述之全自動CNC多功能插床整合加工機，其中該固定基座的頂面及底面開設有一呈軸向且相貫通的安裝孔，於該安裝孔內形成凸出狀的一卡緣，藉由該卡緣 將該安裝孔區分為上、下部位，該一個以上的徑向軸承及該承載軸承對應緊配合於該安裝孔的下部。

前述之全自動CNC多功能插床整合加工機，其中該承載軸承為錐狀推力軸承。

前述之全自動CNC多功能插床整合加工機，其中該插床本體為四軸加工插床，並具有一基座、一工作平台、一夾持台及一升降主軸，該工作平台可平移地設置於該基座，該夾持台可平移及旋轉作動並設置於該工作平台，該升降主軸以一旋轉盤連接結合於該基座，該升降主軸具有一可垂直作動的滑動臂。

前述之全自動CNC多功能插床整合加工機，其中該工作平台可沿Y軸方向平移作動，該夾持台可沿著X軸方向平移作動，且該夾持台可繞Z軸朝C方向旋轉作動，該升降主軸之滑動臂沿著Z軸方向垂直作動。

本新型可以獲得的功效增進在於：

1、本新型於插床本體結合可旋式插削副主軸，使刀具夾持於可旋式插削副主軸時能夠旋轉切削，搭配伺服馬達及程式控制可精準地控制刀具的轉動角度，並且插床本體為四軸式的床台，同時進一步可搭配自動旋轉的夾持台或機械手臂，使工件能夠架設於夾持台的邊緣，當工件進行加工的同時，工人能夠另外進行工件架設，並搭配可旋式插削副主軸不間斷地進行加工，減少機台的停機時間可大幅提升生產效率。

2、本新型複合了插齒機的功能，可旋式插削副主軸也可結合插齒刀進行齒輪、齒條或內齒槽的加工，並可藉 由插床本體足夠的大衝程優勢，來進行大型工件的加工，相當實用方便。

3、本新型於可旋式插削副主軸內部設有承載軸承，承載軸承之軸向負荷高達54000Kgf，能夠吸收可旋式插削副主軸於插削時所產生的衝擊，並可延長可旋式插削副主軸的壽命。

4、本新型也可用於各種工件的內溝槽清角加工，透過可旋式插削副主軸的升降插削及旋轉作動，可精準對位至內徑或內槽中欲進行清角的部位，迅速地完成清角動作。

5、本新型之中心夾具係為BT50錐度之刀桿，可用於結合各式刀具，使用範圍極為廣泛。

《本新型》

10‧‧‧插床本體

11‧‧‧基座

12‧‧‧工作平台

13‧‧‧夾持台

14‧‧‧升降主軸

141‧‧‧滑動臂

20‧‧‧可旋式插削副主軸

21‧‧‧固定基座

211‧‧‧夾制槽

212‧‧‧固定孔

213‧‧‧安裝孔

214‧‧‧卡緣

22‧‧‧徑向軸承

23‧‧‧間隔環

24‧‧‧承載軸承

25‧‧‧中心夾具

251‧‧‧柄部

252‧‧‧螺紋部

253‧‧‧夾制環

254‧‧‧夾制塊

26‧‧‧輔助軸承

27‧‧‧鎖固環

28‧‧‧伺服馬達

281‧‧‧連接件

《先前技術》

50‧‧‧直立式插床

51‧‧‧主軸

52‧‧‧成型刀具

圖1為本新型較佳實施例的外觀圖。

圖2為本新型較佳實施例可旋式插削副主軸的分解圖。

圖3為本新型較佳實施例可旋式插削副主軸的局部剖面圖。

圖4為習用的直立式插床的外觀圖。

為能詳細瞭解本新型的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實現，玆進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如后： 本新型一種全自動CNC多功能插床整合加工機，請參閱圖1至圖3的較佳實施例，其包括一插床本體10及一可旋式插削副主軸20。

如圖1所示，並定義座標系為圖1所示的X、Y、Z及C的四個方向，該插床本體10為多軸加工插床，於本實施例中該插床本體10為四軸加工插床，並具有一基座11、一工作平台12、一夾持台13及一升降主軸14，該工作平台12可平移地設置於該基座11，並可沿Y軸方向平移作動，該夾持台13可平移作動地設置於該工作平台12，該夾持台13可沿著X軸方向平移作動，且該夾持台13可繞著Z軸並朝向C方向旋轉作動，使工件能夠藉由該夾持台13轉動而改變位置，該升降主軸14可垂直升降地連接結合於該基座11，該升降主軸14具有一滑動臂141，該滑動臂141可沿著Z軸方向垂直作動，由於該插床本體10為現有機種，且內部構造及作動原理非本新型之重點，故不加以詳述。

如圖2及圖3所示，該可旋式插削副主軸20設置於該插床本體10升降主軸14，並可隨著該升降主軸14垂直升降，該可旋式插削副主軸20包括有一固定基座21、兩徑向軸承22、一間隔環23、一承載軸承24、一中心夾具25、一輔助軸承26、一鎖固環27及一伺服馬達28，該固定基座21為矩形塊體並於側邊三面分別一形成三角形凹陷狀的夾制槽211，於各夾制槽211的兩側分別開設有一固定孔212，各夾制槽211及各固定孔212可用於組裝刀具，該固定基座21以無該夾制槽211的側面固設 於該升降主軸14之滑動臂141，於該固定基座21的頂面及底面開設有一呈軸向且相貫通的安裝孔213，於該安裝孔213內形成凸出狀的一卡緣214，藉由該卡緣214將該安裝孔213區分為上、下部位，該安裝孔213的下部形成錐度，可用於裝合BT50刀桿的錐形夾具。

如圖2及圖3所示，該兩徑向軸承22、該間隔環23及該承載軸承24對應緊配合於該安裝孔213的下部，該兩徑向軸承22為滾柱軸承，且該間隔環23夾設於該兩徑向軸承22中央，該承載軸承24為錐狀推力軸承並位於最下方，該中心夾具25以一具有BT50錐度的柄部251對應穿設於該兩徑向軸承22、該間隔環23及該承載軸承24，並且使該柄部251凸出至該卡緣214的上方，該中心夾具25於該柄部251的上端設有一螺紋部252，該中心夾具25於底部結合有一夾制環253及兩呈半月形的夾制塊254，該輔助軸承26為錐狀推力軸承且對應緊配合於該安裝孔213的上部並抵住該卡緣214上方，並套設結合於該中心夾具25之柄部251，該鎖固環27螺鎖結合於該中心夾具25之螺紋部252，使該中心夾具25固定於該固定基座21上，該伺服馬達28以一連接件281連接該中心夾具25，並可配合程式控制該伺服馬達28轉動，進而帶動該中心夾具25繞著Z軸旋轉。

本新型較佳實施例的使用方式如圖1至圖3所示，該插床本體10結合該可旋式插削副主軸20後，並可搭配該伺服馬達28及程式控制，使一般插床刀具夾持於該可旋式插削副主軸20時能夠控制分度並旋轉插削，進 行花鍵、內鍵或內齒槽等複雜加工製程，或使插床刀具結合於固定基座21成為多支加工刀具的設置，並可另外於該插床本體10之夾持台13的邊緣架設兩組以上的工作，藉由該夾持台13的旋轉作動並搭配可旋式插削副主軸20的同步轉動，使該插床本體10在加工的同時，於另外一側的工人可將工件卸下或裝上，來減少停機等待上料的時間，來達成自動化的生產，藉以提高生產效率。

或者能夠於該可旋式插削副主軸20結合插齒刀進行齒輪、齒條或內齒槽的加工，使本新型複合了插齒機的功能，並利用該插床本體10較大的該工作平台12及衝程較長的升降主軸14，同時在該可旋式插削副主軸20設有軸向負荷高達54000Kgf且可用於吸收衝削衝擊力的該承載軸承24及該輔助軸承26，能夠延長該可旋式插削副主軸20的壽命，並使本新型適用於大型工件的大內徑加工。

本新型也能夠適用於各種工件的內槽清角加工，搭配目前高速CNC綜合切削加工進行內孔或凹槽加工後，再由本新型之CNC插床進行清角，透過該升降主軸14的擺動旋轉及升降，並搭配該可旋式插削副主軸20的升降插削及旋轉作動，可精準對位至工件內徑或內槽中欲進行清角的部位，迅速地完成清角動作，比一般放電加工的清角速度更為快速，也能夠縮短加工時程。

本新型較佳實施例之插床本體10為四軸加工插床，結合該可旋式插削副主軸20可成為五軸加工用的插床機台，關於該插床本體10的種類在本創作中不加以 限制。

以上所述，僅是本新型的較佳實施例，並非對本新型作任何形式上的限制，任何所屬技術領域中具有通常知識者，若在不脫離本新型所提技術特徵的範圍內，利用本新型所揭示技術內容所作出局部更動或修飾的等效實施例，均仍屬於本新型技術特徵的範圍內。

10‧‧‧插床本體

11‧‧‧基座

12‧‧‧工作平台

13‧‧‧夾持台

14‧‧‧升降主軸

141‧‧‧滑動臂

20‧‧‧可旋式插削副主軸

Claims (10)

1. 一種全自動CNC多功能插床整合加工機，包括：一插床本體，該插床本體包括有一可垂直升降作動的升降主軸；一可旋式插削副主軸，該可旋式插削副主軸可結合於該插床本體之升降主軸，該可旋式插削副主軸包括有一固定基座、一承載軸承、一個以上的徑向軸承、一中心夾具及一伺服馬達，該固定基座固定於該升降主軸，該承載軸承及該一個以上的徑向軸承設置固定於該固定基座內，該中心夾具以一端穿入該承載軸承及一個以上的徑向軸承，並凸出於該固定基座的頂端，該伺服馬達結合於該中心夾具凸出該固定基座的一端。
2. 如請求項1所述之全自動CNC多功能插床整合加工機，其中該固定基座的頂面及底面開設有一呈軸向且相貫通的安裝孔，於該安裝孔內形成凸出狀的一卡緣，藉由該卡緣將該安裝孔區分為上、下部位，該一個以上的徑向軸承及該承載軸承對應緊配合於該安裝孔的下部。
3. 如請求項2所述之全自動CNC多功能插床整合加工機，其中可旋式插削副主軸設有兩徑向軸承及一間隔環，該兩徑向軸承及該間隔環對應緊配合於該安裝孔的下部，且該間隔環夾設於該兩徑向軸承中央。
4. 如請求項3所述之全自動CNC多功能插床整合加工機，其中該兩徑向軸承為滾柱軸承。
5. 如請求項4所述之全自動CNC多功能插床整合加工機，其中該中心夾具於上端結合有一輔助軸承，該輔助軸 承為錐狀推力軸承且固定於該固定基座內的該安裝孔上部。
6. 如請求項5所述之全自動CNC多功能插床整合加工機，其中該固定基座為矩形塊體並側邊的表面一形成三角形凹陷狀的一個以上的夾制槽，於各夾制槽的兩側分別開設有一固定孔。
7. 如請求項1至6中任一項所述之全自動CNC多功能插床整合加工機，其中該承載軸承為錐狀推力軸承。
8. 如請求項7所述之全自動CNC多功能插床整合加工機，其中該插床本體為四軸加工插床，並具有一基座、一工作平台、一夾持台及一升降主軸，該工作平台可平移地設置於該基座，該夾持台可平移及旋轉作動並設置於該工作平台，該升降主軸以一旋轉盤連接結合於該基座，該升降主軸具有一可垂直作動的滑動臂。
9. 如請求項8所述之全自動CNC多功能插床整合加工機，其中該工作平台可沿Y軸方向平移作動，該夾持台可沿著X軸方向平移作動，且該夾持台可繞Z軸朝C方向旋轉作動，該升降主軸之滑動臂沿著Z軸方向垂直作動。
10. 如請求項1至7任一項所述之全自動CNC多功能插床整合加工機，其中該插床本體為四軸加工插床，並具有一基座、一工作平台、一夾持台及一升降主軸，該工作平台可平移地設置於該基座，該夾持台可平移及旋轉作動並設置於該工作平台，該升降主軸以一旋轉盤連接結合於該基座，該升降主軸具有一可垂直作動的滑動臂。