專利名稱：一種鼓輪式多工位數(shù)控復(fù)合機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械加工用機(jī)床領(lǐng)域，特別是指一種鼓輪式多工位數(shù)控復(fù)合機(jī)床。
背景技術(shù)：
加工精度與效率髙、成本低歷來(lái)是機(jī)床用戶對(duì)機(jī)床產(chǎn)品的基本要求，早期的組合機(jī)床 是一種高效但加工類型單一的機(jī)床(只能生產(chǎn)某種單一類型的產(chǎn)品，且換刀時(shí)間很長(zhǎng))， 適合大批量單一產(chǎn)品的加工；新型復(fù)合機(jī)床具有高柔性和換刀時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)，如鏜銑加 工中心是以普通數(shù)控銑、鏜床為基礎(chǔ)，配以相應(yīng)的刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置等功能部件及控制 系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)銑平面、銑輪廓、銑型腔曲面，以及鉆孔、鏜孔、攻絲等加工工序；五面加 工和五軸聯(lián)動(dòng)加工中心是以普通鏜銑加工中心為基礎(chǔ),將原來(lái)固定指向的主軸頭換成可以 立、臥自動(dòng)轉(zhuǎn)換的主軸頭和采用可回轉(zhuǎn)分度的工作臺(tái)，機(jī)床可以在工件一次裝夾的條件下， 獲得五面(如箱體類工件)甚至更多面的加工能力。新型復(fù)合機(jī)床具有優(yōu)越的加工性能，但 有一個(gè)共同的缺點(diǎn)就是在工件一次裝夾后，通過(guò)逐步從刀庫(kù)中換刀和主軸頭的轉(zhuǎn)換及工作 臺(tái)的移位來(lái)實(shí)現(xiàn)工件的多個(gè)工序加工，生產(chǎn)效率低，不適合大批量產(chǎn)品的加工，價(jià)格也較 昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)控制的、多工位 多軸型、加工精度與效率高、性價(jià)比高的鼓輪式多工位數(shù)控復(fù)合機(jī)床。 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種鼓輪式多工位數(shù)控復(fù)合機(jī)床，包括一底座、 一左立柱、一右立柱和一分度裝置, 該左立柱、右立柱和分度裝置均安裝于該底座上；
該分度裝置沿水平軸芯作圓周等分分度有至少三個(gè)工位，其中有一個(gè)工位為裝夾工 位，其余工位為加工工位；
在左立柱的左側(cè)面和右立柱的右側(cè)面對(duì)應(yīng)于所有所述加工工位的位置上均安裝有數(shù) 控主軸單元；在左立柱和右立柱之間的豎直方向上藉由支承座安裝有至少一數(shù)控主軸單元,該數(shù)控
主軸單元的安裝位置對(duì)應(yīng)于所述加工工位；
該分度裝置由一立式數(shù)控精密齒式分割臺(tái)和一分割臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成。 根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式，所述分度裝置具有多個(gè)加工工位和一個(gè)裝夾工位，對(duì)
應(yīng)于該多個(gè)加工工位在所述左立柱的左側(cè)面和右立柱的右側(cè)面及左立柱和右立柱之間的
豎直方向上分別安裝有多個(gè)數(shù)控主軸單元。
根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式，所述數(shù)控主軸單元包括-
一用于承載機(jī)械加工工具的主軸，該主軸具有一貫通其兩端部的內(nèi)腔；
一空心拉桿，裝設(shè)于主軸的內(nèi)腔中，其前端部固定設(shè)有所述機(jī)械加工工具；
一用于驅(qū)動(dòng)主軸軸向滑動(dòng)的主軸進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置,包括一接于機(jī)械加工設(shè)備數(shù)控中心的
第一伺服電機(jī)、 一由該第一伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的第一同步帶裝置、 一由該第一同步帶裝置驅(qū)動(dòng)
的螺母裝置、 一與該螺母裝置相互配合并固定套接于主軸上的絲桿，主軸隨該絲桿軸向滑
動(dòng)
一用于驅(qū)動(dòng)主軸徑向旋轉(zhuǎn)的主軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，包括一接于機(jī)械加工設(shè)備數(shù)控中心的 第二伺服電機(jī)、 一由該第二伺服龜機(jī)驅(qū)動(dòng)的第二同步帶裝置，該第二同步帶裝置帶動(dòng)主軸 徑向旋轉(zhuǎn)；
一箱體，上述各組件均安裝于該箱體中。
進(jìn)一步地,所述數(shù)控主軸單元還包括一用于使主軸進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置和主軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置 同步運(yùn)轉(zhuǎn)的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括一設(shè)于第一同步帶裝置或第二同步帶裝置上的第五同步帶輪， 該第五同步帶輪上設(shè)有一編碼器，該編碼器并接于機(jī)械加工設(shè)備數(shù)控中心。
根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式，所述底座上設(shè)有一貯屑槽。
根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式，所述數(shù)控主軸單元的主軸前端安裝有具單擺或雙擺功 能的電主軸。
根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式，所述設(shè)于左立柱和右立柱之間豎直方向上的數(shù)控主軸 單元安裝在精密數(shù)控十字滑臺(tái)上。
由上述對(duì)本發(fā)明的描述可知，和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)一,本發(fā)明的立式數(shù)控精密齒式分割臺(tái)在分割臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下沿水平軸芯旋 轉(zhuǎn)分度，作圓周等分分度有多個(gè)工位，左立住、右立柱和支承座上的所有數(shù)控主軸單元同 時(shí)進(jìn)給加工，這樣分割臺(tái)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)工位就完成一個(gè)工件的加工，加工效率極高；
二，本發(fā)明通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)控制，在三個(gè)方向(左右水平方向和豎直方向)、通過(guò)多工 位、多個(gè)數(shù)控主軸單元和齒式分割臺(tái)的相互作用，可進(jìn)行工件銑平面、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、 鏜孔、攻螺紋全部工序加工，也可進(jìn)行車削外圓柱面、端面、內(nèi)外槽、內(nèi)圓柱面、螺紋、 錐面、倒角，還可進(jìn)行工件移位、轉(zhuǎn)位、切斷、銑多面等工序加工，并具有快速更換與夾 緊刀具功能，所有加工工序在工件一次裝夾后同時(shí)完成、沖擊力小、加工深度易于控制；
三，本發(fā)明整機(jī)穩(wěn)定性和可靠性好、結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀、性價(jià)比高、剛性佳；
四，本發(fā)明的數(shù)控主軸單元的主軸進(jìn)給速度易控制，加工到位時(shí)的震動(dòng)較小，加工工 件時(shí)軸向尺寸的精度容易控制，加工的工件表面光潔度髙，易損件易更換，充分滿足現(xiàn)代 機(jī)械加工的需求；
五，數(shù)控主軸單元的主軸在進(jìn)給伺服電機(jī)和主軸伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下可軸向進(jìn)給，也可 作圓周分度，實(shí)現(xiàn)二軸聯(lián)動(dòng)；
六，數(shù)控主軸單元的主軸前端可安裝有具單擺或雙擺功能的電主軸，進(jìn)給速度和轉(zhuǎn)速 可調(diào)，加工深度易于控制；
七,設(shè)于左立柱和右立柱之間豎直方向上的數(shù)控主軸單元可安裝在精密數(shù)控十字滑臺(tái) 上，從而可實(shí)現(xiàn)四軸聯(lián)動(dòng)；
八，底座上設(shè)有貯屑槽，切屑可暢通無(wú)阻的落入貯屑槽中，便于工件加工完成后的后 續(xù)清理；
九，本發(fā)明復(fù)合機(jī)床整機(jī)集多種工序、多種工藝于一身，工件一次裝夾后全部加工工 序便可在其上同時(shí)完成，減少工件的裝夾次數(shù)和許多輔助工時(shí)，更換刀具快速簡(jiǎn)便，加工 精度和生產(chǎn)效率較高。


圖1為本發(fā)明具體實(shí)施方式
的立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明具體實(shí)施方式
的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的數(shù)控主軸單元的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1和圖2，本發(fā)明的一種鼓輪式多工位數(shù)控復(fù)合機(jī)床，包括一底座100、 一左 立柱200、 一右立柱300和一分度裝置，左立柱200、右立柱300和分度裝置均安裝于底 座100上。
分度裝置由一立式數(shù)控精密齒式分割臺(tái)700和一分割臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)600組成。立式 數(shù)控精密齒式分割臺(tái)700沿水平軸芯作圓周等分分度有八個(gè)工位，其中有一個(gè)工位為裝夾 工位701，其余七個(gè)工位為加工工位702。
在左立柱200的左側(cè)面和右立柱300的右側(cè)面對(duì)應(yīng)于所有加工工位702的位置上均安 裝有數(shù)控主軸單元500。
在左立柱200和右立柱300之間的豎直方向上藉由四個(gè)支承座400安裝有四個(gè)數(shù)控主 軸單元500,該四個(gè)數(shù)控主軸單元500的安裝位置對(duì)應(yīng)于上述的七個(gè)加工工位702中的四個(gè)。
底座IOO上設(shè)有一貯屑槽101,貯屑槽101為傾斜式結(jié)構(gòu)，它具有一排屑口 1011，以
便于收集加工碎屑。
參照?qǐng)D3，數(shù)控主軸單元500包括
一用于承載機(jī)械加工工具的主軸1，該主軸1具有一貫通其兩端部的內(nèi)腔； 一空心拉桿15,裝設(shè)于主軸1的內(nèi)腔中，其前端部連接有一拉爪1-2,該拉爪1-2 可拆卸地連接有一拉緊螺釘1-1，該拉緊螺釘1-1可拆卸地連接一機(jī)械加工工具1-3,該 機(jī)械加工工具l-3可以是完成切、鉆、鏜、鉸、攻絲等功能的工具；拉爪1-2與拉緊螺釘 1-1之間的連接方式為卡接，拉緊螺釘1-1與機(jī)械加工工具l-3之間的連接方式為螺紋連 接；
一用于驅(qū)動(dòng)主軸1軸向滑動(dòng)的主軸進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置，包括一接于機(jī)械加工設(shè)備數(shù)控中心 的第一伺服電機(jī)11、 一由該第一伺服電機(jī)11驅(qū)動(dòng)的第一同步帶裝置、 一由該第一同步帶 裝置驅(qū)動(dòng)的螺母裝置、 一與該螺母裝置相互配合并固定套接于主軸1上的滾珠絲桿2，主 軸1隨該滾珠絲桿2軸向滑動(dòng)；該第一同步帶裝置包括一設(shè)于第一伺服電機(jī)11上的第一同步帶輪10,該第一同步帶輪10通過(guò)一同步帶10-1連接一第二同步帶輪2-1;該螺母裝
置包括一左螺母13和一右螺母12;該第二同步帶輪2-1連接于該左螺母13和右螺母12;
一用于驅(qū)動(dòng)主軸1徑向旋轉(zhuǎn)的主軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，包括一接于機(jī)械加工設(shè)備數(shù)控中心
的第二伺服電機(jī)3、 一由該第二伺服電機(jī)3驅(qū)動(dòng)的第二同步帶裝置，該第二同步帶裝置帶 動(dòng)主軸1徑向旋轉(zhuǎn)；該第二同步帶裝置包括一設(shè)于第二伺服電機(jī)3上的第三同步帶輪4， 該第三同步帶輪4通過(guò)一同步帶4-1帶動(dòng)一第四同步帶輪8，該第四同步帶輪8上設(shè)有一 軸承9-1,該軸承9-l固定于一支撐座9上；
一用于使主軸進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置和主軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置同步運(yùn)轉(zhuǎn)的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu),包括一設(shè)于第 二同步帶裝置上的第五同步帶輪6，該第五同步帶輪6上設(shè)有一編碼器5，該編碼器5并 接于機(jī)械加工設(shè)備數(shù)控中心；
一箱體16，上述各組件均安裝于該箱體16中。
數(shù)控主軸單元500的主軸1的后端部抵靠有一回位彈簧7，空心拉桿15的后端部抵 靠有一限位塊17:左螺母13上設(shè)有一并緊螺母14,右螺母12上設(shè)有一限位軸承2-2。
數(shù)控主軸單元500在工作時(shí)，第二伺服電機(jī)3通過(guò)第三同步帶輪4、同步帶4-1、第 四同步帶輪8帶動(dòng)主軸1旋轉(zhuǎn)，由于第四同步帶輪8上設(shè)有軸承9-l，該軸承9-l固定于 支撐座9上，這樣第四同步帶輪8就可以通過(guò)該軸承9-l由支撐座9承受徑向扭矩，而主 軸1只承受工作扭矩，起到卸荷效果。
數(shù)控主軸單元500在更換機(jī)械加工工具1-3時(shí)，在主軸進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置作用下，主軸1 軸向后移，當(dāng)空心拉桿15碰到限位塊17后，空心拉桿15停止后移，而主軸1繼續(xù)后移， 回位彈簧7被壓縮，拉爪1-2松開，拉緊螺釘1-1和機(jī)械加工工具1-3從拉爪1-2松開卸 掉，與此同時(shí)，可在電磁閥的作用下，吹氣閥門打開，通過(guò)空心拉桿15對(duì)主軸1前端部 的錐孔吹氣，將錐孔中的鐵屑等雜物吹落，將機(jī)械加工工具l-3換好后，將拉緊螺釘l-1 和機(jī)械加工工具1-3裝入拉爪1-2，在主軸進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置作用下，主軸l軸向前移，在回 位彈簧7作用下拉爪1-2拉緊拉緊螺釘1-1，從而完成機(jī)械加工工具1-3的裝夾。
本發(fā)明的鼓輪式多工位數(shù)控復(fù)合機(jī)床使用時(shí)，立式數(shù)控精密齒式分割臺(tái)700在分割臺(tái) 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)600的驅(qū)動(dòng)下沿水平軸芯旋轉(zhuǎn)分度，作圓周等分分度有八個(gè)工位，左立住200、右立柱300和支承座400上的所有數(shù)控主軸單元500同時(shí)進(jìn)給加工，這樣分割臺(tái)700 每旋轉(zhuǎn)一個(gè)工位就完成一個(gè)工件的加工，加工效率極高。
上述僅為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，根據(jù)不同 的生產(chǎn)需求，可以有多種實(shí)施方式，比如
一，立式數(shù)控精密齒式分割臺(tái)不一定要等分成八個(gè)工位，也可以等分成三個(gè)以上的任 意多工位；
二，對(duì)應(yīng)于立式數(shù)控精密齒式分割臺(tái)上的多個(gè)工位可以在左、右立柱和支承座安裝有 多個(gè)數(shù)控主軸單元，但不一定非要全部裝滿；
等等，諸如此類，總之，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯 本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。
權(quán)利要求
1、一種鼓輪式多工位數(shù)控復(fù)合機(jī)床，其特征在于它包括一底座、一左立柱、一右立柱和一分度裝置，該左立柱、右立柱和分度裝置均安裝于該底座上；該分度裝置沿水平軸芯作圓周等分分度有至少三個(gè)工位，其中有一個(gè)工位為裝夾工位，其余工位為加工工位；在左立柱的左側(cè)面和右立柱的右側(cè)面對(duì)應(yīng)于所有所述加工工位的位置上均安裝有數(shù)控主軸單元；在左立柱和右立柱之間的豎直方向上藉由支承座安裝有至少一數(shù)控主軸單元，該數(shù)控主軸單元的安裝位置對(duì)應(yīng)于所述加工工位；該分度裝置由一立式數(shù)控精密齒式分割臺(tái)和一分割臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種鼓輪式多工位數(shù)控復(fù)合機(jī)床，其特征在于所述分度裝 置具有多個(gè)加工工位和一個(gè)裝夾工位,對(duì)應(yīng)于該多個(gè)加工工位在所述左立柱的左側(cè)面和右立柱的右側(cè)面及左立柱和右立柱之間的豎直方向上分別安裝有多個(gè)數(shù)控主軸單元。
3、 如權(quán)利要求l所述的一種鼓輪式多工位數(shù)控復(fù)合機(jī)床，其特征在于所述數(shù)控主 軸單元包括一用于承載機(jī)械加工工具的主軸，該主軸具有一貫通其兩端部的內(nèi)腔； 一空心拉桿，裝設(shè)于主軸的內(nèi)腔中，其前端部固定設(shè)有所述機(jī)械加工工具； 一用于驅(qū)動(dòng)主軸軸向滑動(dòng)的主軸進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置,包括一接于機(jī)械加工設(shè)備數(shù)控中心的 第一伺服電機(jī)、 一由該第一伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的第一同步帶裝置、 一由該第一同步帶裝置驅(qū)動(dòng) 的螺母裝置、 一與該螺母裝置相互配合并固定套接于主軸上的絲桿，主軸隨該絲桿軸向滑 動(dòng)；一用于驅(qū)動(dòng)主軸徑向旋轉(zhuǎn)的主軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，包括一接于機(jī)械加工設(shè)備數(shù)控中心的 第二伺服電機(jī)、 一由該第二伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的第二同步帶裝置，該第二同步帶裝置帶動(dòng)主軸 徑向旋轉(zhuǎn)；一箱體，上述各組件均安裝于該箱體中。
4、 如權(quán)利要求3所述的一種鼓輪式多工位數(shù)控復(fù)合機(jī)床，其特征在于所述數(shù)控主 軸單元還包括一用于使主軸進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置和主軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置同步運(yùn)轉(zhuǎn)的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu),包括一設(shè)于第一同步帶裝置或第二同步帶裝置上的第五同步帶輪,該第五同步帶輪上設(shè)有一編 碼器，該編碼器并接于機(jī)械加工設(shè)備數(shù)控中心。
5、 如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種鼓輪式多工位數(shù)控復(fù)合機(jī)床，其特征在于: 所述底座上設(shè)有一貯屑槽。
6、 如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種鼓輪式多工位數(shù)控復(fù)合機(jī)床，其特征在于 所述數(shù)控主軸單元的主軸前端安裝有具單擺或雙擺功能的電主軸。
7、 如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種鼓輪式多工位數(shù)控復(fù)合機(jī)床，其特征在于 所述設(shè)于左立柱和右立柱之間豎直方向上的數(shù)控主軸單元安裝在精密數(shù)控十字滑臺(tái)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及機(jī)械加工用機(jī)床領(lǐng)域，特別是指一種鼓輪式多工位數(shù)控復(fù)合機(jī)床，包括一底座、一左立柱、一右立柱和一分度裝置，該分度裝置沿水平軸芯作圓周等分分度有至少三個(gè)工位；在左立柱的左側(cè)面和右立柱的右側(cè)面對(duì)應(yīng)于所有所述加工工位的位置上均安裝有數(shù)控主軸單元；在左立柱和右立柱之間的豎直方向上藉由支承座安裝有至少一數(shù)控主軸單元，該數(shù)控主軸單元的安裝位置對(duì)應(yīng)于所述加工工位。本發(fā)明的立式數(shù)控精密齒式分割臺(tái)在分割臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下沿水平軸芯旋轉(zhuǎn)分度，作圓周等分分度有多個(gè)工位，左立住、右立柱和支承座上的所有數(shù)控主軸單元同時(shí)進(jìn)給加工，這樣分割臺(tái)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)工位就完成一個(gè)工件的加工，加工效率極高。
文檔編號(hào)B23Q16/10GK101537584SQ20091011094
公開日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2009年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月19日
發(fā)明者洪清德 申請(qǐng)人:洪清德