專利名稱：可一次多工件加工鉆攻銑鏜的復(fù)合數(shù)控機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集鉆、攻、銑、鏜復(fù)合的可一次多工件加工鉆攻銑鏜的復(fù)合數(shù)控機(jī)床，屬旋臥式加工中心制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)銷售的加工中心機(jī)，機(jī)床體積大(如850機(jī)床，長2500mmX寬2500mmX高2500_)，不僅占地面積多，機(jī)床材料消耗多，在加工過程中，雖然可多工件安裝排放，但只能單工位加工，不同工位尺寸，必須刀臂式換刀，而目前刀臂式換刀時(shí)間最快為3秒(包含定位、電控回信號(hào))。因此該加工中心機(jī)床，無法使量化工件效率得到提升，投入大(人力、物力、場(chǎng)地)，機(jī)床材料消耗多，占地面積大，能耗高，不利于環(huán)保。

發(fā)明內(nèi)容
設(shè)計(jì)目的:避免背景技術(shù)中的不足之處，設(shè)計(jì)一種可多工序、多工位加工產(chǎn)品，相同產(chǎn)品多件一次性加工完成且比傳統(tǒng)加工中心生產(chǎn)效率提升2 4倍的可一次多工件加工鉆攻銑鏜的復(fù)合數(shù)控機(jī)床。設(shè)計(jì)方案:為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的。1、本發(fā)明在現(xiàn)有加工中心機(jī)床的基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)床鑄件結(jié)構(gòu)重型設(shè)計(jì)，采用鑄件模組化形式，對(duì)機(jī)床鑄件進(jìn)行開模。鑄件床身底座采用油水分離的形式，即切削液與線軌油、滾珠絲桿油、軸承油、齒輪油等采用兩個(gè)斜坡的方式，使切削液回流于水箱而其余油回流于接油盒內(nèi)；其次，X軸鑄件總長1290mm，X軸行程最大800mm,使工件最大化被加工，而且取放工件方便，快速，并且增加X軸兩線軌的跨距使工作臺(tái)面支撐面增大，提升最大承載能力；三是刀具安裝在模塊組合式動(dòng)力座上，模塊組合式動(dòng)力座被固定于Z軸工作臺(tái)上，使得刀具中心與線軌面之間的高度只有279mm，而且Z軸工作臺(tái)與床身底座連接的滾柱線軌跨距大，支撐穩(wěn)，低中心切削，提高機(jī)床切削剛性，適合多種加工要求。2、在現(xiàn)有換刀結(jié)構(gòu)上，模塊組合式動(dòng)力座固定在Z軸上，采用動(dòng)力座模組化形式，移動(dòng)工作臺(tái)來進(jìn)行換刀動(dòng)作設(shè)計(jì)，其工作臺(tái)移動(dòng)速度可以達(dá)到36m/min，對(duì)于相鄰刀具換刀時(shí)間在0.2s之內(nèi)完成，對(duì)于最遠(yuǎn)刀具換刀時(shí)間在1.2s之內(nèi)完成，其模塊組合式動(dòng)力座可以對(duì)工件做出快速精準(zhǔn)的方案，解決用戶的燃眉之急，并且模塊組合式動(dòng)力座可以同時(shí)加工相同多個(gè)工件，根據(jù)工件多工位需求，把刀具安裝在模塊組合式動(dòng)力座并有序排列動(dòng)力座,滿足對(duì)工件多工位加工的要求。3、本發(fā)明在模塊組合式動(dòng)力座上對(duì)驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行模組化設(shè)計(jì)，采用伺服電機(jī)對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)方式優(yōu)化，一個(gè)伺服電機(jī)可以驅(qū)動(dòng)一軸主軸，一個(gè)伺服電機(jī)也可以驅(qū)動(dòng)兩軸及兩軸以上主軸，伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)一軸主軸，此主動(dòng)主軸尾端可以安裝齒輪或同步帶輪，通過過渡軸，過渡軸上安裝有齒輪或帶輪，主動(dòng)主軸通過過渡齒輪傳遞動(dòng)力于下一主軸或主動(dòng)主軸通過過渡帶輪，對(duì)過渡帶輪進(jìn)行調(diào)節(jié)皮帶松緊傳遞動(dòng)力于下一主軸來實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)對(duì)驅(qū)動(dòng)兩軸及兩軸以上的動(dòng)力傳遞，并且伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)可以在任意一個(gè)位置作轉(zhuǎn)速調(diào)整，以適合轉(zhuǎn)速要求較高的工件加工，并且在電控操作系統(tǒng)的人機(jī)界面下，可以根據(jù)客戶的需要，產(chǎn)品的材料及加工工藝的要求，進(jìn)行編程，以實(shí)現(xiàn)變速加工多工件多工位的功能。4、本發(fā)明在模塊組合式動(dòng)力座伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸數(shù)量上,對(duì)其相符的電控系統(tǒng)做模組化設(shè)計(jì)，根據(jù)模塊組合式動(dòng)力座伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸數(shù)量，選擇EZ3操作系統(tǒng)最大支持3軸伺服驅(qū)動(dòng)軸/EZ4操作系統(tǒng)最大支持4軸伺服驅(qū)動(dòng)軸/IOB操作系統(tǒng)最大支持8軸伺服驅(qū)動(dòng)軸/900ME操作系統(tǒng)支持8軸以上伺服驅(qū)動(dòng)軸，并且可以根據(jù)客戶的要求，對(duì)其操作系統(tǒng)進(jìn)行自由選擇。技術(shù)方案:一種可一次多工件加工鉆攻銑鏜的復(fù)合數(shù)控機(jī)床，包括電控系統(tǒng)，X軸鞍座豎立安裝在機(jī)床床身底座上且位于Z軸滾柱線軌一側(cè)，Y軸鞍座通過X軸滾柱線軌與X軸鞍座連接，X軸伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)X軸滾珠絲桿帶動(dòng)Y軸鞍座作X軸行程動(dòng)作；γ軸工作臺(tái)通過Y軸滾柱線軌與Y軸鞍座連接，Y軸伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)Y軸滾珠絲桿帶動(dòng)Y軸工作臺(tái)Y沿Y滾軸柱線軌作Y軸行程動(dòng)作；ζ軸工作臺(tái)通過Z軸滾柱線軌安裝于機(jī)床床身底座上，Z軸滾珠絲桿與Z軸工作臺(tái)配合且由Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)Z軸滾珠絲桿帶動(dòng)Z軸工作臺(tái)作Z軸行程動(dòng)作，模塊組合式動(dòng)力座位于Z軸工作臺(tái)上。本發(fā)明與背景技術(shù)相比，一是Z軸工作臺(tái)與床身底座連接的滾柱線軌跨距大，支撐穩(wěn)，低中心切削，提高機(jī)床切削剛性，適合多種加工要求，能夠有效地確保產(chǎn)品質(zhì)量，提高了刀具壽命，增強(qiáng)了機(jī)床的綜 合利用率；二是并且模塊組合式動(dòng)力座可以同時(shí)加工相同多個(gè)工件，根據(jù)工件多工位需求，把刀具安裝在模塊組合式動(dòng)力座并有序排列動(dòng)力座，滿足對(duì)工件多工位加工的要求，比傳統(tǒng)加工中心生產(chǎn)效率提升2 4倍，節(jié)約換刀時(shí)間；三是電控操作系統(tǒng)的人機(jī)界面下，可以根據(jù)客戶的需要，產(chǎn)品的材料及加工工藝的要求，進(jìn)行編程，以實(shí)現(xiàn)變速加工多工件多工位的功能。


圖1是可一次多工件加工鉆攻銑鏜的復(fù)合數(shù)控機(jī)床主體的結(jié)構(gòu)示意圖，其中1-1為機(jī)床床身底座，1-2為Z軸滾柱線軌，1-3為Z軸滾珠絲桿，1-4為Z軸伺服電機(jī)，1-5為Z軸工作臺(tái)，1-6為X軸滾柱線軌，1-7為X軸伺服電機(jī)，1-8為X軸滾珠絲桿，1-9為X軸鞍座，1-10為Y軸伺服電機(jī)，1-11為Y軸鞍座1，1-12為Y軸滾珠絲桿，1-13為Y軸滾柱線軌，1-14為Y軸工作臺(tái)。圖2是可一次多工件加工鉆攻銑鏜的復(fù)合數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是模塊組合式動(dòng)力座的結(jié)構(gòu)示意圖，其中4-1為法蘭主軸，4-2為ER主軸，4_3為側(cè)固主軸，4-4為銑刀主軸，4-5為多軸頭主軸，4-6為復(fù)合主軸，4-7為側(cè)向動(dòng)力座，4_8為單層單軸動(dòng)力座加多軸頭，4-9為單層單軸動(dòng)力座，4-10為單層兩軸動(dòng)力座，4-11為單層二軸動(dòng)力座，4-12為雙層兩軸動(dòng)力座，4-13、4-14、4-15為雙層四軸動(dòng)力座，4_16為雙層六軸動(dòng)力座，4-17為雙層六軸動(dòng)力座加多軸頭，4-18為雙層單軸動(dòng)力座加多軸頭，4-19為立式動(dòng)力座。圖4是伺服齒輪帶動(dòng)多根主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的模塊組合式動(dòng)力座示意圖，其中5-1為伺服電機(jī)，5-2為聯(lián)軸器，5-3為主動(dòng)主軸，5-4為主動(dòng)齒輪，5-5為過渡齒輪，5_6為從動(dòng)齒輪，5-7為從動(dòng)主軸。圖5是伺服同步帶帶動(dòng)多根主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的模塊組合式動(dòng)力座示意圖，其中6-1為主動(dòng)主軸，6-2為聯(lián)軸器，6-3為伺服電機(jī)，6-4為同步帶輪，6-5為同步帶調(diào)整輪，6-6為從
動(dòng)主軸。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:參照附圖1-5。一種可一次多工件加工鉆攻銑鏜的復(fù)合數(shù)控機(jī)床，包括電控系統(tǒng)，X軸鞍座1-9豎立安裝在機(jī)床床身底座1-1上且位于Z軸滾柱線軌1-2 —側(cè)，Y軸鞍座1-11通過X軸滾柱線軌1-6與X軸鞍座1-9連接，X軸伺服電機(jī)1-7通過聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)X軸滾珠絲桿1-8帶動(dòng)Y軸鞍座1-11作X軸行程動(dòng)作'Y軸工作臺(tái)1-14通過Y軸滾柱線軌1-13與Y軸鞍座1-11連接，Y軸伺服電機(jī)1-10通過聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)Y軸滾珠絲桿1-12帶動(dòng)Y軸工作臺(tái)1-14沿Y滾柱線軌1-13作Y軸行程動(dòng)作；Z軸工作臺(tái)1-5通過Z軸滾柱線軌1-2安裝于機(jī)床床身底座1-1上，Z軸滾珠絲桿1-3與Z軸工作臺(tái)1-5配合且由Z軸伺服電機(jī)1-4驅(qū)動(dòng)Z軸滾珠絲桿1-3帶動(dòng)Z軸工作臺(tái)1-5作Z軸行程動(dòng)作，模塊組合式動(dòng)力座4位于Z軸工作臺(tái)1-5上。模塊組合式動(dòng)力座4含有法蘭主軸4_1、ER主軸4-2、側(cè)固主軸4_3、銑刀主軸4_4、多軸頭主軸4-5、復(fù)合主軸4-6、側(cè)向動(dòng)力座4-7、單層單軸動(dòng)力座加多軸頭4-8、單層單軸動(dòng)力座4-9、單層兩軸動(dòng)力座4-10、單層三軸動(dòng)力座4-11、雙層兩軸動(dòng)力座4-12、雙層四軸動(dòng)力座(4-13、4-14、4-15)、雙層六軸動(dòng)力座4_16、雙層六軸動(dòng)力座加多軸頭4_17、雙層單軸動(dòng)力座加多軸頭4-18、立式動(dòng)力座4-19中的一種或多種組合。模塊組合式動(dòng)力座4為伺服齒輪帶動(dòng)多根主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，且伺服齒輪帶動(dòng)多根主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的伺服電機(jī)5-1通過聯(lián)軸器5-2與位于動(dòng)力基座上的主動(dòng)主軸5-3連接，主動(dòng)齒輪5-4安裝于主動(dòng)主軸5-3上，主動(dòng)齒輪5-4嚙合過渡齒輪5-5，過渡齒輪5_5嚙合從動(dòng)齒輪5-6，從動(dòng)齒輪5-6安裝于從動(dòng)主軸5-7上且從動(dòng)主軸位于動(dòng)力基座上，由伺服電機(jī)5-1帶動(dòng)主動(dòng)主軸5-3作主動(dòng)主軸正、反旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)通過齒輪傳遞帶動(dòng)從動(dòng)主軸5-7作正、反旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)伺服電機(jī)帶動(dòng)多根主軸運(yùn)動(dòng)。機(jī)床床身底座1-1中的切削液與線軌油、滾珠絲桿油、軸承油、齒輪油采用兩個(gè)斜坡結(jié)構(gòu)，使切削液回流于水箱，而其余油回流于接油盒內(nèi)。刀具安裝在模塊組合式動(dòng)力座4上，使得刀具中心與線軌面之間的高度為279mm。實(shí)施例2:參照附圖5。在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，模塊組合式動(dòng)力座4為伺服同步帶帶動(dòng)多根主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu),且伺服同步帶帶動(dòng)多根主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的伺服電機(jī)6-3通過聯(lián)軸器6-2與位于動(dòng)力基座上的主動(dòng)主軸6-1連接，同步帶輪6-4安裝于主動(dòng)主軸6-1和從動(dòng)主軸6-6上且從動(dòng)主軸位于動(dòng)力基座上，同步帶輪通過同步帶的傳遞作用使從動(dòng)主軸6-6作正、反旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)伺服電機(jī)帶動(dòng)多根主軸運(yùn)動(dòng)。需要理解到的是:上述實(shí)施例雖然對(duì)本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路作了比較詳細(xì)的文字描述，但是這些文字描述，只是對(duì)本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的簡單文字苗述，而不是對(duì)本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的限制，任何不超出本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的組合、增加或修改，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可一次多工件加工鉆攻銑鏜的復(fù)合數(shù)控機(jī)床，包括電控系統(tǒng)，其特征是:x軸鞍座(1-9)豎立安裝在機(jī)床床身底座(1-1)上且位于Z軸滾柱線軌(1-2) —側(cè)，Y軸鞍座(1-11)通過X軸滾柱線軌(1-6)與X軸鞍座(1-9)連接，X軸伺服電機(jī)(1-7)通過聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)X軸滾珠絲桿(1-8)帶動(dòng)Y軸鞍座(1-11)作X軸行程動(dòng)作'Y軸工作臺(tái)(1-14)通過Y軸滾柱線軌(1-13)與Y軸鞍座(1-11)連接，Y軸伺服電機(jī)(1-10)通過聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)Y軸滾珠絲桿(1-12)帶動(dòng)Y軸工作臺(tái)作(1-14)沿Y軸滾柱線軌(1-13)作Y軸行程動(dòng)作；Z軸工作臺(tái)(1-5)通過Z軸滾柱線軌(1-2)安裝于機(jī)床床身底座(1-1)上，Z軸滾珠絲桿(1-3)與Z軸工作臺(tái)(1-5)配合且由Z軸伺服電機(jī)(1-4)驅(qū)動(dòng)Z軸滾珠絲桿(1-3)帶動(dòng)Z軸工作臺(tái)(1-5)作Z軸行程動(dòng)作，模塊組合式動(dòng)力座(4)位于Z軸工作臺(tái)(1-5)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可一次多工件加工鉆攻銑鏜的復(fù)合數(shù)控機(jī)床，其特征是:模塊組合式動(dòng)力座(4 )含有法蘭主軸(4-1)、ER主軸(4-2 )、側(cè)固主軸(4-3 )、銑刀主軸(4_4 )、多軸頭主軸(4-5)、復(fù)合主軸(4-6)、側(cè)向動(dòng)力座(4-7)、單層單軸動(dòng)力座加多軸頭(4-8)、單層單軸動(dòng)力座(4-9)、單層兩軸動(dòng)力座(4-10)、單層三軸動(dòng)力座(4-11)、雙層兩軸動(dòng)力座(4-12)、雙層四軸動(dòng)力座(4-13、4-14、4-15)、雙層六軸動(dòng)力座(4-16)、雙層六軸動(dòng)力座加多軸頭(4-17)、雙層單軸動(dòng)力座加多軸頭(4-18)、立式動(dòng)力座(4-19)中的一種或多種組口 ο
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可一次多工件加工鉆攻銑鏜的復(fù)合數(shù)控機(jī)床，其特征是:模塊組合式動(dòng)力座(4)為伺服齒輪帶動(dòng)多根主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，且伺服齒輪帶動(dòng)多根主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的伺服電機(jī)(5-1)通過聯(lián)軸器(5-2 )與位于動(dòng)力基座上的主動(dòng)主軸(5-3 )連接，主動(dòng)齒輪(5-4)安裝于主動(dòng)主軸(5-3 )上，主動(dòng)齒輪(5-4)嚙合過渡齒輪(5-5 )，過渡齒輪(5-5 )嚙合從動(dòng)齒輪(5-6)，從動(dòng)齒輪(5-6)安裝于從動(dòng)主軸(5-7)上且從動(dòng)主軸位于動(dòng)力基座上，由伺服電機(jī)(5-1)帶動(dòng)主動(dòng)主軸(5-3)作主動(dòng)主軸正、反旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)通過齒輪傳遞帶動(dòng)從動(dòng)主軸(5-7)作正、反旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)伺服電機(jī)帶動(dòng)多根主軸運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可一次多工件加工鉆攻銑鏜的復(fù)合數(shù)控機(jī)床，其特征是:模塊組合式動(dòng)力座(4)為伺服同步帶帶動(dòng)多根主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，且伺服同步帶帶動(dòng)多根主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的伺服電機(jī)(6-3 )通過聯(lián)軸器(6-2 )與位于動(dòng)力基座上的主動(dòng)主軸(6-1)連接，同步帶輪(6-4)安裝于主動(dòng)主軸(6-1)和從動(dòng)主軸(6-6)上且從動(dòng)主軸位于動(dòng)力基座上，同步帶輪通過同步帶的傳遞作用使從動(dòng)主軸(6-6)作正、反旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)伺服電機(jī)帶動(dòng)多根主軸運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可一次多工件加工鉆攻銑鏜的復(fù)合數(shù)控機(jī)床，其特征是:機(jī)床床身底座(1-1)中的切削液與線軌油、滾珠絲桿油、軸承油、齒輪油采用兩個(gè)斜坡結(jié)構(gòu)，使切削液回流于水箱，而其余油回流于接油盒內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可一次多工件加工鉆攻銑鏜的復(fù)合數(shù)控機(jī)床，其特征是:刀具安裝在模塊組合式動(dòng)力座(4)上，使得刀具中心與線軌面之間的高度為279mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種集鉆、攻、銑、鏜復(fù)合的可一次多工件加工鉆攻銑鏜的復(fù)合數(shù)控機(jī)床，包括電控系統(tǒng)，X軸鞍座豎立安裝在機(jī)床床身底座上且位于Z軸滾柱線軌一側(cè)，Y軸鞍座通過X軸滾柱線軌與X軸鞍座連接，X軸伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)X軸滾珠絲桿帶動(dòng)Y軸鞍座作X軸行程動(dòng)作；Y軸工作臺(tái)通過滾柱線軌與Y軸鞍座連接，Y軸伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)Y軸滾珠絲桿帶動(dòng)Y軸工作臺(tái)沿Y滾柱線軌作Y軸行程動(dòng)作；Z軸工作臺(tái)通過Z軸滾柱線軌安裝于機(jī)床床身底座上，Z軸滾珠絲桿與Z軸工作臺(tái)配合且由Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)Z軸滾珠絲桿帶動(dòng)Z軸工作臺(tái)作Z軸行程動(dòng)作，模塊組合式動(dòng)力座位于Z軸工作臺(tái)上。
文檔編號(hào)B23Q5/40GK103143990SQ20131005793
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月25日
發(fā)明者廖竹霖 申請(qǐng)人:杭州貝克機(jī)械有限公司