專利名稱：多工件加工鉆攻銑鏜復(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)床床身，屬旋臥式加工中心制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前市場銷售的加工中心機(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間最快為3秒(包含定位、電控回信號)。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)計目的:避免背景技術(shù)中的不足之處，設(shè)計一種可多工序、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倍的多工件加工鉆攻銑鏜復(fù)合數(shù)控機(jī)床。設(shè)計方案:為了實現(xiàn)上述設(shè)計目的。1、本發(fā)明在現(xiàn)有加工中心機(jī)床的基礎(chǔ)上，對機(jī)床鑄件結(jié)構(gòu)重型設(shè)計，采用鑄件模組化形式，對機(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力座上，模塊組合式動力座被固定于Z軸工作臺上，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，模塊組合式動力座固定在Z軸上，采用動力座模組化形式，移動工作臺來進(jìn)行換刀動作設(shè)計，其工作臺移動速度可以達(dá)到36m/min，對于相鄰刀具換刀時間在0.2s之內(nèi)完成，對于最遠(yuǎn)刀具換刀時間在1.2s之內(nèi)完成，其模塊組合式動力座可以對工件做出快速精準(zhǔn)的方案，解決用戶的燃眉之急，并且模塊組合式動力座可以同時加工相同多個工件，根據(jù)工件多工位需求，把刀具安裝在模塊組合式動力座并有序排列動力座,滿足對工件多工位加工的要求。3、本發(fā)明在模塊組合式動力座上對驅(qū)動方式進(jìn)行模組化設(shè)計，采用伺服電機(jī)對主軸驅(qū)動方式優(yōu)化，一個伺服電機(jī)可以驅(qū)動一軸主軸，一個伺服電機(jī)也可以驅(qū)動兩軸及兩軸以上主軸，伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動一軸主軸，此主動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，主動主軸通過過渡齒輪傳遞動力于下一主軸或主動主軸通過過渡帶輪，對過渡帶輪進(jìn)行調(diào)節(jié)皮帶松緊傳遞動力于下一主軸來實現(xiàn)伺服電機(jī)對驅(qū)動兩軸及兩軸以上的動力傳遞，并且伺服電機(jī)驅(qū)動可以在任意一個位置作轉(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)明在模塊組合式動力座伺服電機(jī)驅(qū)動主軸數(shù)量上,對其相符的電控系統(tǒng)做模組化設(shè)計，根據(jù)模塊組合式動力座伺服電機(jī)驅(qū)動主軸數(shù)量，選擇EZ3操作系統(tǒng)最大支持3軸伺服驅(qū)動軸/EZ4操作系統(tǒng)最大支持4軸伺服驅(qū)動軸/IOB操作系統(tǒng)最大支持8軸伺服驅(qū)動軸/900ME操作系統(tǒng)支持8軸以上伺服驅(qū)動軸，并且可以根據(jù)客戶的要求，對其操作系統(tǒng)進(jìn)行自由選擇。技術(shù)方案:一種多工件加工鉆攻銑鏜復(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)床底座一端，Z軸工作臺通過Z軸滾柱線軌安裝于機(jī)床底座上，Z軸滾珠絲桿與Z軸工作臺配合且通過Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動Z軸滾珠絲桿帶動Z軸工作臺沿Z軸滾柱線軌作Z軸行程動作；x軸滾柱線軌安裝在X軸鞍座內(nèi)側(cè)面，X軸工作臺位于X軸滾柱線軌上，X軸伺服電機(jī)安裝在X軸滾柱線軌間的X軸鞍座上，X軸伺服電機(jī)通過X滾軸絲桿帶動X軸工作臺沿X軸滾柱線軌來回移動；γ軸鞍座安裝在X軸鞍座上端面，Y軸滾柱線軌豎立安裝在Y軸鞍座內(nèi)側(cè)面，Y軸主軸座位于Y軸滾柱線軌上且Y軸主軸座與位于Y軸主軸座背面的Y軸滾軸絲桿配合，Y軸滾軸絲桿由Y軸伺服電機(jī)驅(qū)動。本發(fā)明與背景技術(shù)相比，一是Z軸工作臺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力座可以同時加工相同多個工件，根據(jù)工件多工位需求，把刀具安裝在模塊組合式動力座并有序排列動力座，滿足對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，以實現(xiàn)變速加工多工件多工位的功能。


圖1是多工件加工鉆攻銑鏜復(fù)合數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)示意圖，其中3-1為機(jī)床床身底座，3-2為Z軸滾柱線軌，3-3為Z軸滾珠絲桿，3-4為Z軸伺服電機(jī)，3-5為Z軸工作臺，3_6為X軸滾柱線軌，3-7為X軸伺服電機(jī)，3-8為X軸滾珠絲桿，3-9為X軸鞍座，3-10為X軸工作臺，3-11為Y 軸鞍座2，3-12為Y軸主軸座，3-13為Y軸滾珠絲桿，3-14為Y軸滾柱線軌，3-15為Y軸伺服電機(jī)。圖2是模塊組合式動力座后的結(jié)構(gòu)示意圖之一。圖3是模塊組合式動力座的結(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)向動力座，4_8為單層單軸動力座加多軸頭，4-9為單層單軸動力座，4-10為單層兩軸動力座，4-11為單層二軸動力座，4-12為雙層兩軸動力座，4-13、4-14、4-15為雙層四軸動力座，4_16為雙層六軸動力座，4-17為雙層六軸動力座加多軸頭，4-18為雙層單軸動力座加多軸頭，4-19為立式動力座。圖4是伺服齒輪帶動多根主軸傳動機(jī)構(gòu)的模塊組合式動力座示意圖，其中5-1為伺服電機(jī)，5-2為聯(lián)軸器，5-3為主動主軸，5-4為主動齒輪，5-5為過渡齒輪，5_6為從動齒輪，5-7為從動主軸。圖5是伺服同步帶帶動多根主軸傳動機(jī)構(gòu)的模塊組合式動力座示意圖，其中6-1為主動主軸，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為從動主軸。
具體實施例方式實施例1:參照附圖1-5。一種多工件加工鉆攻銑鏜復(fù)合數(shù)控機(jī)床，包括電控系統(tǒng)，X軸鞍座3-9豎立安裝在機(jī)床底座3-1 —端，Z軸工作臺3-5通過Z軸滾柱線軌3_2安裝于機(jī)床底座3-1上，Z軸滾珠絲桿3-3與Z軸工作臺3-5配合且通過Z軸伺服電機(jī)3_4驅(qū)動Z軸滾珠絲桿3-3帶動Z軸工作臺3-5沿Z軸滾柱線軌3-2作Z軸行程動作；X軸滾柱線軌3-6安裝在X軸鞍座3-9內(nèi)側(cè)面，X軸工作臺3-10位于X軸滾柱線軌3_6上，X軸伺服電機(jī)3-7安裝在X軸滾柱線軌3-6間的X軸鞍座3-9上，X軸伺服電機(jī)3_7通過X滾軸絲桿3_8帶動X軸工作臺3-10沿X軸滾柱線軌3-6來回移動；Y軸鞍座3-11安裝在X軸鞍座3_9上端面，Y軸滾柱線軌3-14豎立安裝在Y軸鞍座3-11內(nèi)側(cè)面，Y軸主軸座3-12位于Y軸滾柱線軌3-14上且Y軸主軸座3-12與位于Y軸主軸座3-12背面的Y軸滾軸絲桿3_13配合，Y軸滾軸絲桿3-13由Y軸伺服電機(jī)3-15驅(qū)動。X軸鞍座3-9呈凹槽狀結(jié)構(gòu)，Y軸滾軸絲桿3-13和Y軸伺服電機(jī)3_15位于凹槽內(nèi)。X軸鞍座3-9豎立安裝在機(jī)床底座3-1 —端且與機(jī)床水平床身構(gòu)成直角。模塊組合式動力座4位于Z軸工作臺3-5上，其模塊組合式動力座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)向動力座4_7、單層單軸動力座加多軸頭4-8、單層單軸動力座4-9、單層兩軸動力座4-10、單層三軸動力座4-11、雙層兩軸動力座4-12、雙層四軸動力座(4-13、4-14、4-15)、雙層六軸動力座4-16、雙層六軸動力座加多軸頭4-17、雙層單軸動力座加多軸頭4-18、立式動力座4-19中的一種或多種組合。模塊組合式動力座4為伺服齒輪帶動多根主軸傳動機(jī)構(gòu)，且伺服齒輪帶動多根主軸傳動機(jī)構(gòu)中的伺服電機(jī)5-1通過聯(lián)軸器5-2與位于動力基座上的主動主軸5-3連接，主動齒輪5-4安裝于主動主軸5-3上，主動齒輪5-4嚙合過渡齒輪5-5，過渡齒輪5_5嚙合從動齒輪5-6，從動齒輪5-6安裝于從動主軸5-7上且從動主軸5-7位于動力基座上，由伺服電機(jī)5-1帶動主動主軸5-3作主動主軸正、反旋轉(zhuǎn)運動的同時通過齒輪傳遞帶動從動主軸5-7作正、反旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)一個伺服電機(jī)帶動多根主軸運動。刀具安裝在模塊組合式動力座4上，使得刀具中心與線軌面之間的高度為279mm。機(jī)床床身底座3-1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)。實施例2:參照附圖5。在實施例1的基礎(chǔ)上，模塊組合式動力座4為伺服同步帶帶動多根主軸傳動機(jī)構(gòu),且伺服同步帶帶動多根主軸傳動機(jī)構(gòu)中的伺服電機(jī)6-3通過聯(lián)軸器6-2與位于動力基座上的主動主軸6-1連接，同步帶輪6-4安裝于主動主軸6-1和從動主軸6-6上且從動軸6-6位于動力基座上，同步帶輪通過同步帶的傳遞作用使從動主軸6-6作正、反旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)一個伺服電機(jī)帶動多根從動主軸運動。即動力基座上設(shè)有同步帶調(diào)整輪6-5。動力基座上設(shè)有過渡軸，過渡軸上安裝有過渡帶輪，該過渡帶輪通過同步帶從而實現(xiàn)一根主動主軸帶動多根從動主軸轉(zhuǎn)動的目的。需要理解到的是:上述實施例雖然對本發(fā)明的設(shè)計思路作了比較詳細(xì)的文字描述，但是這些文字描述，只是對本發(fā)明設(shè)計思路的簡單文字苗述，而不是對本發(fā)明設(shè)計思路的限制，任何不超出本發(fā)明設(shè)計思路的組合、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
1.一種多工件加工鉆攻銑鏜復(fù)合數(shù)控機(jī)床，包括電控系統(tǒng)，其特征是:x軸鞍座(3-9)豎立安裝在機(jī)床底座(3-1) —端，Z軸工作臺(3-5)通過Z軸滾柱線軌(3-2)安裝于機(jī)床底座(3-1)上，Z軸滾珠絲桿(3-3)與Z軸工作臺(3-5)配合且通過Z軸伺服電機(jī)(3_4)驅(qū)動Z軸滾珠絲桿(3-3 )帶動Z軸工作臺(3-5 )沿Z軸滾柱線軌(3-2 )作Z軸行程動作；X軸滾柱線軌(3-6)安裝在X軸鞍座(3-9)內(nèi)側(cè)面，X軸工作臺(3-10)位于X軸滾柱線軌(3_6)上，X軸伺服電機(jī)(3-7 )安裝在X軸滾柱線軌(3-6 )間的X軸鞍座(3-9 )上，X軸伺服電機(jī)(3_7 )通過X滾軸絲桿(3-8)帶動X軸工作臺(3-10)沿X軸滾柱線軌(3-6)來回移動;Y軸鞍座(3_11)安裝在X軸鞍座(3-9)上端面，Y軸滾柱線軌(3-14)豎立安裝在Y軸鞍座(3-11)內(nèi)側(cè)面，Y軸主軸座(3-12)位于Y軸滾柱線軌(3-14)上且Y軸主軸座(3-12)與位于Y軸主軸座(3_12)背面的Y軸滾軸絲桿(3-13)配合，Y軸滾軸絲桿(3-13)由Y軸伺服電機(jī)(3-15)驅(qū)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多工件加工鉆攻銑鏜復(fù)合數(shù)控機(jī)床，其特征是:Χ軸鞍座(3-9)豎立安裝在機(jī)床底座(3-1) —端且與機(jī)床水平床身構(gòu)成直角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多工件加工鉆攻銑鏜復(fù)合數(shù)控機(jī)床，其特征是:模塊組合式動力座位于Z軸工作臺(3-5)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多工件加工鉆攻銑鏜復(fù)合數(shù)控機(jī)床，其特征是:Χ軸鞍座(3-9)呈凹槽狀結(jié)構(gòu)，Y軸滾軸絲桿(3-13)和Y軸伺服電機(jī)(3-15)位于凹槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多工件加工鉆攻銑鏜復(fù)合數(shù)控機(jī)床，其特征是:模塊組合式動力座(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)向動力座(4-7)、單層單軸動力座加多軸頭(4-8)、單層單軸動力座(4-9)、單層兩軸動力座(4-10)、單層三軸動力座(4-11)、雙層兩軸動力座(4-12)、雙層四軸動力座(4-13、4-14、4-15)、雙層六軸動力座(4-16)、雙層六軸動力座加多軸頭(4-17)、雙層單軸動力座加多軸頭(4-18)、立式動力座(4-19)中的一種或多種組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多工件加工鉆攻銑鏜復(fù)合數(shù)控機(jī)床，其特征是:模塊組合式動力座(4)為伺服齒輪帶動多根主軸傳動機(jī)構(gòu)，且伺服齒輪帶動多根主軸傳動機(jī)構(gòu)中的伺服電機(jī)(5-1)通過聯(lián)軸器(5-2 )與位于動力基座上的主動主軸(5-3 )連接，主動齒輪(5-4)安裝于主動主軸(5-3 )上，主動齒輪(5-4)嚙合過渡齒輪(5-5 )，過渡齒輪(5-5 )嚙合從動齒輪(5-6 )，從動齒輪(5-6 )安裝于從動主軸(5-7 )上且從動主軸(5-7 )位于動力基座上，由伺服電機(jī)(5-1)帶動主動主軸(5-3)作主動主軸正、反旋轉(zhuǎn)運動的同時通過齒輪傳遞帶動從動主軸(5-7 )作正、反旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)一個伺服電機(jī)帶動多根主軸運動。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多工件加工鉆攻銑鏜復(fù)合數(shù)控機(jī)床，其特征是:模塊組合式動力座(4)為伺服同步帶帶動多根主軸傳動機(jī)構(gòu)，且伺服同步帶帶動多根主軸傳動機(jī)構(gòu)中的伺服電機(jī)(6-3)通過聯(lián)軸器(6-2)與位于動力基座上的主動主軸(6-1)連接，同步帶輪(6-4)安裝于主動主軸(6-1)和從動主軸(6-6)上，同步帶輪通過同步帶的傳遞作用使從動主軸(6-6 )作正、反旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)一個伺服電機(jī)帶動多根主軸運動。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多工件加工鉆攻銑鏜復(fù)合數(shù)控機(jī)床，其特征是:刀具安裝在模塊組合式動力座(4)上，使得刀具中心與線軌面之間的高度為279mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多工件加工鉆攻銑鏜復(fù)合數(shù)控機(jī)床，其特征是:機(jī)床床身底座(3-1)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)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種集鉆、攻、銑、鏜復(fù)合的多工件加工鉆攻銑鏜復(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)床底座一端，Z軸工作臺通過Z軸滾柱線軌安裝于機(jī)床底座上，Z軸滾珠絲桿與Z軸工作臺配合且通過Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動Z軸滾珠絲桿帶動Z軸工作臺沿Z軸滾柱線軌作Z軸行程動作；X軸滾柱線軌安裝在X軸鞍座內(nèi)側(cè)面，X軸工作臺位于X軸滾柱線軌上，X軸伺服電機(jī)安裝在X軸滾柱線軌間的X軸鞍座上，X軸伺服電機(jī)通過X滾軸絲桿帶動X軸工作臺沿X軸滾柱線軌來回移動；Y軸鞍座安裝在X軸鞍座上端面，Y軸滾柱線軌豎立安裝在Y軸鞍座內(nèi)側(cè)面，Y軸主軸座位于Y軸滾柱線軌上且Y軸主軸座與位于Y軸主軸座背面的Y軸滾軸絲桿配合。
文檔編號B23Q1/26GK103143989SQ20131005787
公開日2013年6月12日 申請日期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 申請人:杭州貝克機(jī)械有限公司