本發(fā)明涉及一種機械加工設備，尤其是一種多主軸式加工中心。

背景技術：

隨著國家裝備制造業(yè)的振興與發(fā)展，數(shù)控機床作為機床工業(yè)的主流產(chǎn)品，已成為實現(xiàn)裝備制造業(yè)現(xiàn)代化的關鍵設備。隨著個性化、模塊式及快速變化的市場要求，其對高效、高可靠性、通用性強的數(shù)控機床的需求也越來越大。目前市面上的加工中心基本都是單主軸結構，其雖然能夠適應多種零件的加工，但其對于一些中小零件的大批量加工而言，效率相對較低，因為同一時間內(nèi)僅一把刀參于加工，為了解決這個問題，客戶就需要采購多臺設備來彌補產(chǎn)能的不足，這就無形中增加了場地、人員等，經(jīng)濟效益比較低。然而組合機床，雖然可以多主軸同時參于切削，提高效率，但其通用性差，換型成本高，周期長，并且調(diào)整與維護也麻煩。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種高效、通用性強的多主軸加工中心。

為了達到上述的發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術方案為：它主要由機體、工件安裝臺、縱向滑臺、橫向滑臺、上下滑臺、主軸模塊、控制系統(tǒng)組成；其特征在于：主軸模塊橫向并列安裝有兩排或兩排以上主軸單元，每排各裝有兩個或兩個以上主軸單元，每排主軸單元的安裝刀具相同；橫向滑臺有效加工行程大于主軸模塊的橫向并列的最大間距；工件安裝臺安裝在主軸單元下方，主軸模塊橫向安裝有兩排或兩排以上不同的刀具，縱向、橫向、上下向滑臺均采用數(shù)控伺服驅(qū)動。

作為上述技術方案的進一步改進，所述縱向、橫向、上下滑臺安裝在主軸下方，主軸模塊固定安裝在機體上；該結構剛性好、制造方便；主軸直接固定在機體上，其抗震性強，主軸箱體也便于加厚加重，從而有效提高剛性。

作為上述技術方案的進一步改進，所述縱向滑臺豎直安裝在橫向滑臺上，上下滑臺安裝在縱向滑臺上，工件安裝臺與上下滑臺的滑板制造為一體；由于本發(fā)明是靠橫向移動讓工件在不同刀具間進行加工，縱向通常都會排列比較多的主軸，所以工件安裝臺的縱向長度都比較長，而橫向由于考慮人手臂有效伸出長度的有限，工件安裝臺的橫向長度都比較短，然而上述滑臺的布置結構，可使結構空間更為合理，剛性更有保障。

作為上述技術方案的進一步改進，所述主軸模塊每組相同刀具的主軸排用皮帶或齒輪將傳動連在一起，比如重載的用齒輪相連，高速的用皮帶相連；皮帶優(yōu)選同步帶，高速輕載的優(yōu)選圓形皮帶；該結構可減少電機數(shù)量，降低成本。

作為上述技術方案的進一步改進，所述主軸模塊可根據(jù)不同組刀具的工作特性，安裝不同結構或大小的主軸單元，如用端面銑刀類重切削的，可安裝用滾柱軸承組裝的主軸單元；而鉆小孔時，可安裝用角接觸軸承組裝的主軸單元，而且可以選擇小號的；該結構很好解決了傳統(tǒng)加工中心主軸高剛性與高速性的矛盾。

作為上述技術方案的進一步改進，所述主軸模塊的每組不同刀具的主軸單元，可根據(jù)加工特性安裝不同功率及額定轉速的主軸電機，從而降低電能損耗，為企業(yè)及社會節(jié)省能源。

作為上述技術方案的進一步改進，所述主軸模塊可安裝一排或多排由多軸器組成的主軸單元，該多軸器優(yōu)選可調(diào)式多軸器；該結構可應用單軸主軸單元的高精、高剛性特點進行鉆削引孔，再利用多軸器的高效特性進行在引孔上的鉆孔，從而大幅提高效率，并且保證的鉆孔位置要求，可調(diào)式多軸器方便不同型號產(chǎn)品間的切換；其非常適用于同一平面孔數(shù)量特別多的零件，比如擺線針減速器殼體。

作為上述技術方案的進一步改進，所述上下滑臺安裝有平衡汽缸或油缸，從而改善上下滑臺進給時的平穩(wěn)度；減少絲桿及電機因主軸與滑臺板的垂直重力而增加的負荷。

作為上述技術方案的進一步改進，所述工件安裝臺可以根據(jù)工作條件需求增加一個或一個以上回轉工作軸，以增加加工工作面，使機床的通用性更好。

本發(fā)明的有益效果是：1.它可同時有多排主軸同時參于加工，從而使效率成幾何式增長；2.由于本發(fā)明是靠橫向移動讓工件在不同刀具間進行加工，因而其換刀時間特別短；3.主軸固定式其抗震性強，主軸箱體也便于加厚加重，從而有效提高剛性；該結構也方便其制造成大型加工設備；4.工件安裝臺的橫向長度短，而且橫向也容易移出主軸外，方便上下料；5.主軸模塊可根據(jù)不同組刀具的工作特性，安裝不同結構或大小的主軸，從而很好解決了傳統(tǒng)加工中心主軸高剛性與高速性的矛盾；6.主軸模塊可根據(jù)不同組刀具的工作特性，安裝不同減速比及功率、額定轉速的電機，從而減小能耗，并很好解決了傳統(tǒng)加工中心速度與扭力之間的矛盾；7.主軸模塊可安裝一排或多排由多軸器組成的主軸單元，從而大幅提高效率；8.上下滑臺安裝有平衡汽缸或油缸，從而改善上下滑臺進給時的平穩(wěn)度；減少絲桿及電機因主軸與滑臺板的垂直重力而增加的負荷；9.工件安裝臺可以根據(jù)工作條件需求增加一個或一個以上回轉工作軸，以增加加工工作面，使機床的通用性更好。

附圖說明

圖1是本發(fā)明第一實施例的結構原理圖。

圖2是圖1的右視圖

圖中：1為機體，2為橫向滑臺，3為縱向滑臺，4為上下滑臺，5為工件安裝臺，6為工件，7為主軸模塊，8為重載主軸單元，9為高速主軸單元，10為精密主軸單元，11為可調(diào)式多軸器，12為端面銑刀，13為鉆頭，14為精鏜刀，15為上下料虛擬位。

具體實施方式

實施例1：參照圖1、2所示，本實施例主軸模塊固定安裝龍門架式的機體1上；縱向滑臺3、橫向滑臺2、上下滑臺4均采用數(shù)控伺服滑臺結構；橫向滑臺4安裝在機體1的龍門中心，縱向滑臺3豎直安裝在橫向滑臺2上，上下滑臺4安裝在縱向滑臺3上，工件安裝臺5與上下滑臺4的滑板制造為一體；主軸模塊7橫向并列安裝有10排主軸單元，每排各裝有10個主軸單元，其中第一組三排安裝的是重載主軸單元8，用端面銑刀12的大刀高效切削；第二組三排安裝的是高速主軸單元9，用于小孔或引孔的高速高效加工；第三組只有一排，它安裝的是精密主軸單元10，用于精鏜刀14的精密鏜孔；第四組三排安裝的可調(diào)式多軸器11，用于第二組引孔后的高效鉆孔；工件安裝臺5上安裝有3排共30個工件6，加工時可同時30個工件6一起加工，效率極高。

工作時，先在如圖1所示的上下料虛擬位15裝好工件6，按啟動鍵后，控制系統(tǒng)即控制三個滑臺2、3、4帶動工件安裝臺5上的30個工件6在不同組刀具間進行三維運動切削，在進行精鏜孔時，由于只有一排刀，故需要靠橫向滑臺2的移位進行逐排工件6加工；加工好后三滑臺2、3、4又回到起始位進行上下料。

本實施例中，精密主軸單元10只安裝一排，其目的是當孔的圓柱度要求比較高時，為防止主軸間的震動影響鏜孔圓度，故采用少量的主軸同時加工，其中縱向滑臺3的行程如果大于兩個工件6的間距，縱向可每隔一個安裝精密主軸單元10，使得精密主軸單元10的數(shù)量還可少一半，從而更好減少震動的影響。

本實施例主軸的選型布局只是為表達本發(fā)明主軸模塊多樣組合方式，實際應用中可根據(jù)不同類別的產(chǎn)品進行合理的組合；而且應理論來說本發(fā)明可安裝的刀具排數(shù)及種類可以無限多；另外通過任何滑臺安裝位置的互相調(diào)整皆涵蓋在本發(fā)明的專利范圍之中，例如將讓主軸模塊固定在縱向滑臺上，縱向滑臺與上下滑臺位置互調(diào)之類。

以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例，但本發(fā)明的結構特征并不局限于此，任何本領域的技術人員，在本發(fā)明的領域內(nèi)所作的變化或修飾皆涵蓋在本發(fā)明的專利范圍之中。