專利名稱：全自動cnc多功能插床整合加工機的制作方法
技術領域：
本實用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。
背景技術：
如圖4所示，一般的直立式插床50又稱為立式刨床，多半在一主軸51結合一成型刀具52進行垂直升降加工，用于制作工件的鍵槽或齒槽，由于一般的直立式插床50的主軸51為固定式，通常工件必需架設于對正該主軸51的下方位置，而在進行花鍵或齒槽加工時，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后，仍需要先將工件由加工臺卸下，并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并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，但礙于現有的插齒機的床臺較為窄小且沖程較小，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，但大型工件往往具有量少多樣的特性，為了一件工件特別購買一臺造價昂貴的大型插齒機，實在不劃算，故實有改善的必要。

實用新型內容為了解決現有的直立式插床為固定式刀具，只能針對架設于加工臺中央的工件加工，且加工較為費時的問題，本實用新型的主要目的在于提供一種全自動CNC多功能插床整合加工機，其在插床本體結合可旋式插削副主軸，通過伺服馬達及程序控制，使可旋式插削副主軸能夠在進行插削時同時配合夾持臺作出如同插齒機的同步旋轉及創(chuàng)生加工，并利用插床本體本身足夠的沖擊力，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。本實用新型所運用的技術手段在于提供一種全自動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于該插床本體的升降主軸，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，該固定基座固定于該升降主軸，該承載軸承及該一個以上的徑向軸承設置固定于該固定基座內，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，并凸出于該固定基座的頂端，該伺服馬達結合于該中心夾具凸出該固定基座的一端。所述的全自動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，在該安裝孔內形成有凸出狀的一卡緣，通過該卡緣將該安裝孔區(qū)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密配合于該安裝孔的下部。所述的全自動CNC多功能插床整合加工機，其中該可旋式插削副主軸設有兩徑向軸承及一間隔環(huán)，該兩徑向軸承及該間隔環(huán)對應緊密配合于該安裝孔的下部，且該間隔環(huán)夾設于該兩徑向軸承中央。所述的全自動CNC多功能插床整合加工機，其中該兩徑向軸承為滾柱軸承。所述的全自動CNC多功能插床整合加工機，其中該中心夾具在其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于該固定基座內的該安裝孔上部。所述的全自動CNC多功能插床整合加工機，其中該固定基座為矩形塊體并側邊的表面有一形成三角形凹陷狀的一個以上的夾制槽，在各夾制槽的兩側分別開設有一固定孔。所述的全自動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。所述的全自動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，并具有一基座、一工作平臺、一夾持臺及一升降主軸，該工作平臺可平移地設置于該基座，該夾持臺可平移及旋轉作動并設置于該工作平臺，該升降主軸以一旋轉盤連接結合于該基座，該升降主軸具有一可垂直作動的滑動臂。所述的全自動CNC多功能插床整合加工機，其中該工作平臺可沿Y軸方向平移作動，該夾持臺可沿著X軸方向平移作動，且該夾持臺設有一可繞Z軸朝C方向旋轉作動的工作臺，該升降主軸的滑動臂沿著Z軸方向垂直作動。本實用新型可以獲得的功效改進在于:1、本實用新型在插床本體結合可旋式插削副主軸，使刀具夾持在可旋式插削副主軸時能夠旋轉切削，搭配伺服馬達及程序控制可精準地控制刀具的轉動角度，并且插床本體為四軸式的床臺，同時進一步可搭配自動旋轉的夾持臺或機械手臂，使工件能夠架設于夾持臺的邊緣，當工件 進行加工的同時，工人能夠另外進行工件架設，并搭配可旋式插削副主軸不間斷地進行加工，減少機臺的停機時間可大幅提升生產效率。2、本實用新型復合了插齒機的功能，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,并可通過插床本體足夠的大沖程優(yōu)勢,來進行大型工件的加工，相當實用方便。3、本實用新型在可旋式插削副主軸內部設有承載軸承，承載軸承的軸向負荷高達54000Kgf，能夠吸收可旋式插削副主軸在插削時所產生的沖擊，并可延長可旋式插削副主軸的壽命。4、本實用新型也可用于各種工件的內溝槽清角加工，通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、本實用新型的中心夾具為BT50錐度的刀桿，可用于結合各式刀具，使用范圍極為廣泛。

圖1為本實用新型優(yōu)選實施例的外觀圖。圖2為本實用新型優(yōu)選實施例可旋式插削副主軸的分解圖。圖3為本實用新型優(yōu)選實施例可旋式插削副主軸的局部剖面圖。圖4為現有的直立式插床的外觀圖。附圖標號說明:[0025]10插床本體11基座12工作平臺13夾持臺131工作臺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(huán)24承載軸承25中心夾具251柄部252螺紋部253夾制環(huán)254夾制塊26輔助軸承27鎖固環(huán)28伺服馬達281連接件50直立式插床51主軸52成型刀具
具體實施方式以下配合附圖及本實用新型的優(yōu)選實施例，進一步闡述本實用新型為達成預定實用新型目的所采取的技術手段。本實用新型一種全自動CNC多功能插床整合加工機，請參閱圖1至圖3的優(yōu)選實施例，其包括有一插床本體10及一可旋式插削副主軸20。如圖1所示,定義座標為圖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，在本實施例中該插床本體10為四軸加工插床，并具有一基座11、一工作平臺12、一夾持臺13及一升降主軸14，該工作平臺12可平移地設置于該基座11，并可沿Y軸方向平移作動，該夾持臺13可平移作動地設置于該工作平臺12，該夾持臺13可沿著X軸方向平移作動，且該夾持臺13設有一可繞著Z軸并朝向C方向旋轉作動的工作臺131，使工件能夠通過該夾持臺13轉動而改變位置，該升降主軸14可垂直升降地連接結合于該基座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，由于該插床本體10為現有機種，且內部構造及作動原理非本實用新型的重點，故不加以詳述。如圖2及圖3所示，該可旋式插削副主軸20設置于該插床本體10的升降主軸14，并可隨著該升降主軸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(huán)23、一承載軸承24、一中心夾具25、一輔助軸承26、一鎖固環(huán)27及一伺服馬達28，該固定基座21為矩形塊體并在側邊三面分別有一形成三角形凹陷狀的夾制槽211，在各夾制槽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可用于組裝刀具，該固定基座21以無該夾制槽211的側面固設于該升降主軸14的滑動臂141，在該固定基座21的頂面及底面開設有一呈軸向且相貫通的安裝孔213，在該安裝孔213內形成有凸出狀的一^^緣214，通過該卡緣214將該安裝孔213區(qū)分為上、下部位，該安裝孔213的下部形成錐度，可用于裝合ΒΤ50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(huán)23及該承載軸承24對應緊密配合于該安裝孔213的下部，該兩徑向軸承22為滾柱軸承，且該間隔環(huán)23夾設于該兩徑向軸承22中央，該承載軸承24為錐狀推力軸承并位于最下方，該中心夾具25以一具有BT50錐度的柄部251對應穿設于該兩徑向軸承22、該間隔環(huán)23及該承載軸承24，并且使該柄部251凸出至該卡緣214的上方，該中心夾具25在該柄部251的上端設有一螺紋部252，該中心夾具25在其底部結合有一夾制環(huán)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密配合于該安裝孔213的上部并抵住該卡緣214上方，并套設結合于該中心夾具25的柄部251，該鎖固環(huán)27螺鎖結合于該中心夾具25的螺紋部252，使該中心夾具25固定于該固定基座21上，該伺服馬達28以一連接件281連接該中心夾具25，并可配合程序控制該伺服馬達28轉動，進而帶動該中心夾具25繞著Z軸旋轉。本實用新型優(yōu)選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后，并可搭配該伺服馬達28及程序控制，使一般插床刀具夾持于該可旋式插削副主軸20時能夠控制分度并旋轉插削，進行花鍵、內鍵或內齒槽等復雜加工制程，或使插床刀具結合于固定基座21成為多支加工刀具的設置，并可另外在該插床本體10的夾持臺13的邊緣架設兩組以上的工件，通過該夾持臺13的旋轉作動并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，在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，以此提高生產效率?；蛘吣軌蛟谠摽尚讲逑鞲敝鬏S20結合插齒刀進行齒輪、齒條或內齒槽的加工，使本實用新型復合了插齒機的功能，并利用該插床本體10較大的工作平臺12及沖程較長的升降主軸14，同時在該可旋式插削副主軸20設有軸向負荷高達54000Kgf且可用于吸收沖削沖擊力的承載軸承24及輔助軸承26，能夠延長該可旋式插削副主軸20的壽命，并使本實用新型適用于大型工件的大內徑加工。本實用新型也能夠適用于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后，再由本實用新型的CNC插床進行清角，通過該升降主軸14的擺動旋轉及升降，并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。本實用新型優(yōu)選實施例的插床本體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臺，關于該插床本體10的種類在本實用實用新型中不加以限制。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并非對本實用新型做任何形式上的限制，雖然本實用新型已以優(yōu)選實施例披露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案的范圍內，應當可以利用上述揭示的技術內容作出些許改變或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
權利要求1.一種全自動CNC多功能插床整合加工機，其特征在于，包括有: 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于該插床本體的升降主軸，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，該固定基座固定于該升降主軸，該承載軸承及該一個以上的徑向軸承設置固定于該固定基座內，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，并凸出于該固定基座的頂端，該伺服馬達結合于該中心夾具凸出該固定基座的一端。
2.根據權利要求1所述的全自動CNC多功能插床整合加工機，其特征在于，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，在該安裝孔內形成有凸出狀的一卡緣，通過該卡緣將該安裝孔區(qū)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密配合于該安裝孔的下部。
3.根據權利要求2所述的全自動CNC多功能插床整合加工機，其特征在于，該可旋式插削副主軸設有兩徑向軸承及一間隔環(huán)，該兩徑向軸承及該間隔環(huán)對應緊密配合于該安裝孔的下部，且該間隔環(huán)夾設于該兩徑向軸承中央。
4.根據權利要求3所述的全自動CNC多功能插床整合加工機，其特征在于，該兩徑向軸承為滾柱軸承。
5.根據權利要求4所述的全自動CNC多功能插床整合加工機，其特征在于，該中心夾具在其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于該固定基座內的該安裝孔上部。
6.根據權利要求5所述的全自動CNC多功能插床整合加工機，其特征在于，該固定基座為矩形塊體并側邊的表面有一形成三角形凹陷狀的一個以上的夾制槽，在各夾制槽的兩側分別開設有一固定孔。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的全自動CNC多功能插床整合加工機，其特征在于，該承載軸承為錐狀推力軸承。
8.根據權利要求7所述的全自動CNC多功能插床整合加工機，其特征在于，該插床本體為四軸加工插床，并具有一基座、一工作平臺、一夾持臺及一升降主軸，該工作平臺可平移地設置于該基座，該夾持臺可平移及旋轉作動并設置于該工作平臺，該升降主軸以一旋轉盤連接結合于該基座，該升降主軸具有一可垂直作動的滑動臂。
9.根據權利要求8所述的全自動CNC多功能插床整合加工機，其特征在于，該工作平臺可沿Y軸方向平移作動，該夾持臺可沿著X軸方向平移作動，且該夾持臺設有一可繞Z軸朝C方向旋轉作動的工作臺，該升降主軸的滑動臂沿著Z軸方向垂直作動。
10.根據權利要求1至7中任一項所述的全自動CNC多功能插床整合加工機，其特征在于，該插床本體為四軸加工插床，并具有一基座、一工作平臺、一夾持臺及一升降主軸，該工作平臺可平移地設置于該基座，該夾持臺可平移及旋轉作動并設置于該工作平臺，該升降主軸以一旋轉盤連接結合于該基座，該升降主軸具有一可垂直作動的滑動臂。
專利摘要本實用新型關于一種全自動CNC多功能插床整合加工機，主要包括有一插床本體及一可旋式插削副主軸，該插床本體包括有一基座、一工作平臺、一夾持臺及一升降主軸，該可旋式插削副主軸可升降地設置于該升降主軸，且該可旋式插削副主軸包括有一固定基座、一設置于該固定基座的承載軸承、一插設于該承載軸承并結合于該固定基座的中心夾具以及一連接該中心夾具的伺服馬達；本實用新型能夠在可旋式插削副主軸的中心夾具結合一加工刀具，通過該伺服馬達帶動該中心夾具使該加工刀具旋轉作動，使本實用新型能夠整合插齒機與插床的各項功能，并能夠進行多樣化的加工。
文檔編號B23D1/20GK203091884SQ201320100488
公開日2013年7月31日 申請日期2013年3月5日 優(yōu)先權日2013年3月5日
發(fā)明者唐進吉 申請人:東星機械有限公司