專利名稱：移動(dòng)龍門式多主軸數(shù)控鉆銑中心的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械加工設(shè)備，尤其是一種多主軸式加工中心。
背景技術(shù)：
目前市面上的加工中心基本都是單主軸結(jié)構(gòu)，其對(duì)于一些中小零件的大批量加工而言，效率相對(duì)較低，因?yàn)橥粫r(shí)間內(nèi)僅一把刀參于加工。然而組合機(jī)床，雖然可以多主軸同時(shí)參于切削，提高效率，但其通用性差，并且調(diào)整與維護(hù)也麻煩。中國(guó)專利公開了一種龍門多軸加工中心(專利號(hào):201120550910.9)，其雖采用了多主軸結(jié)構(gòu)，但其刀具不能進(jìn)行自動(dòng)更換，從而約束了生產(chǎn)力。目前市面上也有一些龍門加工中心采用雙主軸結(jié)構(gòu)，但其不能進(jìn)行兩主軸同步換刀，從而影響了加工效率。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種可自動(dòng)多主軸同步換刀，加工效率高的多主軸加工中心。為了達(dá)到上述的實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:該數(shù)控鉆銑中心主體采用移動(dòng)梁式龍門加工中心框架，它主要由底座、移動(dòng)龍門架、工件安裝臺(tái)、Y向滑臺(tái)、Z向滑臺(tái)、主軸單元、控制系統(tǒng)組成；其特征在于:工件安裝臺(tái)直接安裝在底座上；在工件安裝臺(tái)的另一端，并在移動(dòng)龍門架的行程內(nèi)，安裝有平置式刀庫；Y向或Z向滑臺(tái)的滑板上安裝有三個(gè)或三個(gè)以上設(shè)置有自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)的主軸單元；其移動(dòng)龍門架、Y向滑臺(tái)、Z向滑臺(tái)采用數(shù)控伺服驅(qū)動(dòng)。上述的平置式刀庫是指刀庫中的刀具放置的軸心與主軸的軸心相平行的刀庫結(jié)構(gòu)。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述工件安裝臺(tái)采用回轉(zhuǎn)分度工作臺(tái)，該回轉(zhuǎn)分度工作臺(tái)優(yōu)選兩等分回轉(zhuǎn)分度工作臺(tái)；該結(jié)構(gòu)可有效解決大批量零件機(jī)加工中，零件的裝卸影響總加工效率的問題，從而大幅提聞生廣效率。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述Z向滑臺(tái)的滑板與Y向滑臺(tái)的滑板間安裝有立式平衡缸，從而改善Z向滑臺(tái)進(jìn)給時(shí)的平穩(wěn)度；減少絲桿及電機(jī)因主軸與滑臺(tái)板的垂直重力，而增加的負(fù)荷。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述X向滑臺(tái)可以根據(jù)工作條件需求增加一個(gè)或一個(gè)以上回轉(zhuǎn)工作軸，以增加加工工作面。本實(shí)用新型的有益效果是:1.采用多主軸結(jié)構(gòu)后，加工中有多把刀具同時(shí)參于加工，成倍提高了生產(chǎn)效率。2.由于自動(dòng)換刀的刀庫采用平置式刀庫，因而就可方便的進(jìn)行多主軸同時(shí)換刀，從而減少換刀時(shí)間。3.刀庫安裝在回轉(zhuǎn)分度工作臺(tái)的另一端，并在移動(dòng)龍門架的行程內(nèi)，可充分利用Y、Z軸的精確定位功能，與移動(dòng)龍門架組成三維系統(tǒng)進(jìn)行可靠的平置式自動(dòng)換刀。4.由于工件安裝臺(tái)采用回轉(zhuǎn)分度工作臺(tái)，并且采用移動(dòng)式龍門架結(jié)構(gòu)，這樣就可以把回轉(zhuǎn)分度工作臺(tái)分成兩臺(tái)面來應(yīng)用，前一半先用于裝卸工件，后一半用于工件的加工進(jìn)行中；當(dāng)后一半工作臺(tái)上的工件加工好后，另一半工作臺(tái)的工件早已裝卸好，從而系統(tǒng)即可自動(dòng)進(jìn)行回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，由此減少了工件的裝卸時(shí)間。

圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的主體結(jié)構(gòu)示意圖；其中:1為底座，2為回轉(zhuǎn)分度工作臺(tái)，3為移動(dòng)龍門架，4為Y向滑臺(tái)，5為Z向滑臺(tái)，6為主軸單元，7為滾動(dòng)絲桿，8為2號(hào)滾動(dòng)絲桿，9為2號(hào)伺服電機(jī),10為3號(hào)滾動(dòng)絲桿，11為3號(hào)伺服電機(jī),12為氮?dú)馄胶飧?。圖2是圖1的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；其中13為有機(jī)玻璃擋板，14為平置式直排刀庫，15為主軸電機(jī)。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的加工件主視圖。圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的直排式平置刀庫示意圖。圖5本實(shí)用新型第二實(shí)施例的主體結(jié)構(gòu)示意圖；其中:16為A滑臺(tái)，17為B滑臺(tái)，18為C滑臺(tái)，19為D滑臺(tái)，20為E滑臺(tái)，21為主軸單元。圖6本實(shí)用新型第三實(shí)施例的主體結(jié)構(gòu)示意圖；其中:22為移動(dòng)龍門架，23為伺服電機(jī)，24為滾動(dòng)絲桿,25為Y向滑臺(tái)，26為主軸單元,27為平置直排式刀庫,28為滾動(dòng)導(dǎo)軌，30為Z向滑臺(tái)。圖7是圖6的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；其中29為無桿汽缸。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D3所示加工件,它需要加工6個(gè)牙孔、6個(gè)沉孔、2個(gè)定位孔,另外相同結(jié)構(gòu)產(chǎn)品還有最少5種規(guī)格，它們結(jié)構(gòu)都是這類法蘭型，只是尺寸上有幾毫米的來去，其每種規(guī)格月需求量都在5千左右。由于孔間距比較小，多軸器一次難以使用，并且其兩個(gè)定位銷孔的間距要求在正負(fù)0.03毫米以內(nèi)，用多軸器精度也難以保證；如果用組合起來的專機(jī)，其最少要7個(gè)多軸器才組合完成各孔的加工，而且精度還沒有保障；另外其品種又比較多，但單品種的數(shù)量又不多，開發(fā)專機(jī)的話每種都需要一臺(tái)，設(shè)備成本就很高；而且該類產(chǎn)品的尺寸與形位每年都有可能變化，因而用專機(jī)相對(duì)很沒有保障；用傳統(tǒng)單軸加工中心雖加工精度得到保證，但效率又很低。然而采用本實(shí)用新型中實(shí)施例一中的14主軸加工中心，其就可有效解決該類零件的加工問題。實(shí)施例1:參照?qǐng)D1、2所示，本實(shí)施例該加工中心采用移動(dòng)龍門的架構(gòu)；其乂向采用兩個(gè)數(shù)控伺服電機(jī)與滾動(dòng)絲桿7組成的的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來同步推動(dòng)移動(dòng)龍門架3的來回精確移動(dòng)。其安裝在移動(dòng)龍門架3上的Y向滑臺(tái)4用2號(hào)伺服電機(jī)9與2號(hào)滾動(dòng)絲桿8帶動(dòng)其來回精確移動(dòng)。Z向滑臺(tái)5安裝在Y向滑臺(tái)4上，其Z向滑臺(tái)5采用兩個(gè)3號(hào)伺服電機(jī)11與兩個(gè)3號(hào)滾動(dòng)絲桿10推動(dòng)一個(gè)安裝有14個(gè)帶有自動(dòng)換刀裝置的BT30加工中心主軸單元6的滑臺(tái)板，14個(gè)主軸單元6采用一字等距排列；在Z向滑臺(tái)5的滑臺(tái)板與Y向滑臺(tái)4的滑臺(tái)板間，安裝了兩根氮?dú)馄胶飧?2，該氮?dú)馄胶飧?2的拉力剛好等于Z向滑臺(tái)5滑板上加載的全部垂直重力總和。工件安裝臺(tái)采用兩等分液壓回轉(zhuǎn)分度工作臺(tái)2，在回轉(zhuǎn)臺(tái)的中間裝了一塊有機(jī)玻璃板13，用于擋加工中的鐵屑與冷卻液；回轉(zhuǎn)分度工作臺(tái)2后方裝有一個(gè)平置式直排刀庫14。工作時(shí)，先在回轉(zhuǎn)分度工作臺(tái)2的前半部分上裝好工件，按啟動(dòng)鍵后，回轉(zhuǎn)分度工作臺(tái)2轉(zhuǎn)位；接著就可對(duì)回轉(zhuǎn)分度工作臺(tái)2的另一半進(jìn)行裝卸工件，與此同時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)與移動(dòng)龍門架3、Y向滑臺(tái)4、Z向滑臺(tái)5組成三維系統(tǒng)，進(jìn)行加工產(chǎn)品；當(dāng)要換刀時(shí)，Z向滑臺(tái)5升到頂部，然后移動(dòng)龍門架3移至刀庫14要交換的刀具位上方，Z向滑臺(tái)5伸下去進(jìn)行刀具的更換；刀具更換好后，Z向滑臺(tái)5再升到頂部，移動(dòng)龍門架3移至加工件處進(jìn)行加工產(chǎn)品。當(dāng)工件裝卸好后，按一下啟動(dòng)鍵，系統(tǒng)即可等回轉(zhuǎn)分度工作臺(tái)2后半部分工件加工好后，自動(dòng)轉(zhuǎn)位；如果回轉(zhuǎn)分度工作臺(tái)2的后半部分工作已經(jīng)加工好了，而前半部分的工件還沒裝卸好，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)等著工件裝卸好后，按了啟動(dòng)鍵之后才會(huì)開始工作。上述實(shí)施例1中采用了一字等距排開的14主軸形式，實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)工作條件采用更多主軸及不同排列方式的結(jié)構(gòu)，例如矩陣排列、蛇形排列。刀庫方式也可采用鏈條平置式，以及專利號(hào)為200880010051.5的加工中心的自動(dòng)交換工具裝置，不同結(jié)構(gòu)的平置式刀庫結(jié)構(gòu)均可根據(jù)工作條件在本實(shí)用新型中使用；刀庫也可用數(shù)控、汽動(dòng)、液壓來驅(qū)動(dòng)。實(shí)施例2:參照?qǐng)D5所示，本實(shí)施例與第一實(shí)施例不同在于:Z向滑臺(tái)采用了 A滑臺(tái)16、B滑臺(tái)17、C滑臺(tái)18、D滑臺(tái)19、E滑臺(tái)20共五個(gè)并列滑臺(tái)組成，并且每個(gè)滑臺(tái)的滑板上各裝了兩個(gè)帶有打刀油缸的加工中心主軸單元21。本實(shí)施例相對(duì)實(shí)施例一的好處在于，當(dāng)加工件深度公差要求比較一致時(shí)，可以僅用五把刀來進(jìn)行加工，由于是獨(dú)立伺服滑臺(tái)，其深度可以很容易的通過輸入?yún)?shù)來調(diào)整。上述實(shí)施例2中Z向滑臺(tái)采用了五個(gè)并列的數(shù)控伺服滑臺(tái)結(jié)構(gòu)，實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)工作條件采用兩個(gè)及更多的滑臺(tái)并列結(jié)構(gòu)；其每個(gè)滑臺(tái)的滑板也可安裝一個(gè)或兩個(gè)以上主軸。實(shí)施例3:參照?qǐng)D6、7所示，本實(shí)施例與第一實(shí)施例不同在于:一、Z向滑臺(tái)30直接安裝在移動(dòng)龍門架22上，并采用兩套伺服電機(jī)23與滾動(dòng)絲桿24組成的同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)Z軸的精確移動(dòng)；二、Y向滑臺(tái)25裝在Z向滑臺(tái)30上，Y向滑臺(tái)25上安裝有14個(gè)帶有打刀油缸的加工中心主軸單元26 ;三、刀庫27通過滾動(dòng)導(dǎo)軌28安裝在底座上，并與移動(dòng)龍門架22平行移動(dòng)，換刀時(shí)采用無桿汽缸29進(jìn)行推進(jìn)到底，然后再由移動(dòng)龍門架22、Z向滑臺(tái)30、Y向滑臺(tái)25組成三維系統(tǒng)進(jìn)行換刀。本實(shí)施例相對(duì)實(shí)施例一的好處在于，由于Z向滑臺(tái)30直接安裝在移動(dòng)龍門架22上，因而Z向行程容易設(shè)計(jì)得比較高；另外由于刀庫27可與移動(dòng)龍門架22平行移動(dòng)，因而整機(jī)長(zhǎng)度可縮短。上述實(shí)施例3中刀庫也可通過滾動(dòng)導(dǎo)軌安裝在移動(dòng)龍門架上，并用伺服電機(jī)與滾動(dòng)絲桿來傳動(dòng)該刀庫。以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，但本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在本實(shí)用新型的領(lǐng)域內(nèi)所作的變化或修飾皆涵蓋在本實(shí)用新型的專利范圍之中。
權(quán)利要求1.一種移動(dòng)龍門式多主軸數(shù)控鉆銑中心,該數(shù)控鉆銑中心主體采用移動(dòng)梁式龍門加工中心框架，它主要由底座、移動(dòng)龍門架、工件安裝臺(tái)、Y向滑臺(tái)、Z向滑臺(tái)、主軸單元、控制系統(tǒng)組成；其特征在于:工件安裝臺(tái)直接安裝在底座上；在工件安裝臺(tái)的另一端，并在移動(dòng)龍門架的行程內(nèi)，安裝有平置式刀庫；Y向或Z向滑臺(tái)的滑板上安裝有三個(gè)或三個(gè)以上設(shè)置有自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)的主軸單元；其移動(dòng)龍門架、Y向滑臺(tái)、Z向滑臺(tái)采用數(shù)控伺服驅(qū)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)龍門式多主軸數(shù)控鉆銑中心,其特征在于:所述的工件安裝臺(tái)采用回轉(zhuǎn)分度工作臺(tái)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動(dòng)龍門式多主軸數(shù)控鉆銑中心，其特征在于:所述的回轉(zhuǎn)分度工作臺(tái)采用兩等分式回轉(zhuǎn)分度工作臺(tái)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的移動(dòng)龍門式多主軸數(shù)控鉆銑中心，其特征在于:所述的移動(dòng)龍門架采用左右各一套數(shù)控電機(jī)加絲桿的位移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的移動(dòng)龍門式多主軸數(shù)控鉆銑中心，其特征在于:所述的Z向滑臺(tái)的滑板與Y向滑臺(tái)的滑板間安裝有立式平衡缸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的移動(dòng)龍門式多主軸數(shù)控鉆銑中心，其特征在于:所述的回轉(zhuǎn)分度工作臺(tái)上可以根據(jù)工作條件需求增加一個(gè)或一個(gè)以上回轉(zhuǎn)工作軸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的移動(dòng)龍門式多主軸數(shù)控鉆銑中心，其特征在于:所述的Y向滑臺(tái)安裝在移動(dòng)龍門架上，Z向滑臺(tái)安裝在Y向滑臺(tái)上，Z向滑臺(tái)為并列多數(shù)控伺服滑臺(tái)結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動(dòng)龍門式多主軸數(shù)控鉆銑中心，其特征在于:所述的并列多數(shù)控伺服滑臺(tái)的滑板上安裝有兩個(gè)主軸。
專利摘要一種移動(dòng)龍門式多主軸數(shù)控鉆銑中心，該數(shù)控鉆銑中心主體采用移動(dòng)梁式龍門鉆銑中心框架，其特征在于工件安裝臺(tái)直接安裝在底座上；在工件安裝臺(tái)的另一端，并在移動(dòng)龍門架的行程內(nèi)，安裝有平置式刀庫；Y向或Z向滑臺(tái)的滑板上安裝有三個(gè)或三個(gè)以上設(shè)置有自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)的主軸單元；其移動(dòng)龍門架、Y向滑臺(tái)、Z向滑臺(tái)采用數(shù)控伺服驅(qū)動(dòng)；該加工中心可進(jìn)行多主軸同時(shí)加工，并可同步自動(dòng)換刀，裝卸時(shí)間少，生產(chǎn)效率高；廣泛適用于中小型零件的機(jī)械切削加工。
文檔編號(hào)B23P23/02GK202963998SQ201220573889
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月4日
發(fā)明者林志賀 申請(qǐng)人:林志賀