CN103394927B

CN103394927B - 立柱回转式机床

Info

Publication number: CN103394927B
Application number: CN201310304626.7A
Authority: CN
Inventors: 陈明亮; 王�锋; 王斌
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-07-19
Filing date: 2013-07-19
Publication date: 2016-02-17
Anticipated expiration: 2033-07-19
Also published as: CN103394927A

Abstract

本发明公开了一种立柱回转式机床，包括底座、立柱和工作台，所述立柱上设置上下升降的滑座，所述滑座上设置前后移动的滑枕，所述滑枕前端安装加工功能头，所述立柱通过转动定位装置于底座安置，横向移动的工作台于立柱一侧、或左、右两侧、或前、后、左、右四侧设置。本发明立柱回转式机床采用回转立柱及双边或多边工作台来实现双向或多向交替加工，既有多工作台交换式机床的简便、高效的特点，又具有中、大型机床的大行程、大承载力、多面加工的功能，加工零件范围大、装卸方便、节省装卸时间。

Description

立柱回转式机床

（一）技术领域：

本发明涉及金属切削机床，具体是一种立柱回转式机床。

（二）背景技术：

在机械加工领域，为适应工件频繁装卸及提高机床使用率的需要，机床采用了两个以上多工作台交换技术，机床在对其中一个工作台上的工件加工过程中，即可进行另外工作台上的工件装卸，两项工作可同时进行，完成后交换工作台位置进行下一工件的加工。

所述多工作台位置交换方式比较适合于小机床；而对于中、大型机床及重型机床，因其工作台自重及承载重、工作台自身面积大、台面多呈窄长方形状，使工作台交换机构复杂，工艺要求高而不易实现，且交换机构大大增加了整机的占地面积，使得厂房的利用率下降。

（三）发明内容：

为此，本发明提出了一种结构简单、不同于工作台位置交换方式且功能齐全的立柱回转式机床。

本发明立柱回转式机床的技术方案，包括底座、立柱和工作台，所述立柱上设置上下升降的滑座，所述滑座上设置前后移动的滑枕，所述滑枕前端安装加工功能头，与现有技术所不同的是所述立柱通过转动定位装置于底座上安置，横向移动的工作台于立柱一侧、或左、右两侧、或前、后、左、右四侧设置。

本发明采用立柱回转的结构布局，将机床加工功能头分别转到需要加工的方向，与该向的工作台做相对运动即可实现交替零件加工。

所述转动定位装置的一种结构包括转座和升降油缸，所述升降油缸设于底座内，伸出底座的（油缸）活塞上安装转座，所述转座顶部安装立柱，转座与底座之间设有当（油缸）活塞升起到位时旋转转座的转动机构和当（油缸）活塞下降到位时定位转座的定位机构；所述底座上设置对应于转座升、降到位位置的接近开关。

所述转动机构的一种形式包括相互啮合的驱动小齿轮和转动大齿轮，所述转动大齿轮与转座的外侧圆周同轴安装，所述驱动小齿轮安装于转座旁的伺服电机的输出轴上，所述伺服电机安装于底座。

所述转动机构也可采用蜗轮蜗杆传动。

所述定位机构的一种形式包括当活塞升起到位时分离、活塞下降到位时相互啮合的上、下端齿盘，所述上端齿盘同轴设于转座底部，所述下端齿盘设于底座顶部。当上端齿盘与下端齿盘啮合位时，升降油缸的压力油停止进入并保压，加强立柱及转座与底座的稳固连接。

所述定位机构也可采用锥形定位柱定位或者齿条啮合定位等定位方式。

所述加工功能头可选用各种功能头。

所述各种功能头为具有铣、车、镗、钻、磨等功能的加工头。

常用的加工头为AC双摆铣头。

本发明进一步的设置还包括控制立柱转动、滑座升降和滑枕前后移动、工作台横向移动以及加工功能头动作的数控***，以实现机床的七轴五联动。

更进一步的设置还包括由数控***控制的刀库与刀具自动交换装置，所述刀库与刀具自动交换装置设于立柱上，成为加工中心类型机床。

本发明的优点：

1、本发明立柱回转式机床采用回转立柱及双边或多边工作台来实现双向或多向交替加工，既有多工作台交换式机床的简便、高效的特点，又具有中、大型机床的大行程、大承载力、多面加工的功能。

2、本发明采用立柱回转方式，从而取消大型工作台交换机构，有效降低设计制造成本，减少设备占地面积；各工作台外侧空间均为开放式，因此可装载的零件尺寸范围大。

（四）附图说明：

图1为本发明一种实施方式的结构示意图。

图2为图1实施方式中升降转动装置的结构示意图。

图号标识：1、底座；2、立柱；3、工作台；4、滑座；5、滑枕；6、床身；7、加工功能头；8、转座；9、活塞；10、驱动小齿轮；11、转动大齿轮；12、伺服电机；13、上端齿盘；14、下端齿盘；15、接近开关；16、上轴套；17、下轴套；18、控制面板；19、液压站。

（五）具体实施方式：

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明：

本发明立柱回转式机床采用立柱回转式双工作台结构，包括底座1、立柱2和工作台3三大主件，所述立柱2通过转动定位装置于底座1上旋转（W向）安置，两个横向移动（X向）的工作台3于立柱2左、右两侧安装于与底座1固接的左、右侧床身6上，立柱2上设置（Z向）升降滑座4，所述滑座4内设置前后移动（Y向）的滑枕5，所述滑枕5前端安装AC双摆铣头（加工功能头7的一种常用加工头），如图1所示。

所述转动定位装置包括转座8、升降油缸、转动机构和定位机构。所述底座1中心孔内的上轴套16和下轴套17及设于上轴套16和下轴套17中的活塞9构成升降油缸，活塞9中间的台阶（凸圆）部分置于上轴套16和下轴套17之间的空腔中，上轴套16、下轴套17分别与活塞9台阶（凸圆）部分形成上油腔和下油腔；所述转座8安装于活塞9伸出底座1的顶部，所述立柱2安装于转座8上；所述转动机构设于转座8的外侧圆周与底座1之间，为一对相互啮合的驱动小齿轮10和转动大齿轮11，所述转动大齿轮11与转座8的外侧圆周同轴安装，转座8下方的底座1设置伺服电机12，所述驱动小齿轮10同轴安装于伺服电机12的输出轴上；所述定位机构设于转座8的底部与底座1的顶部之间，为一对相互啮合的上端齿盘13和下端齿盘14，所述上端齿盘13于转座8的底部同轴固连，所述下端齿盘14于底座1的顶部同轴固连；在转座8旁侧的底座1上，还设有控制转座8上升和下降到位位置的上、下接近开关15，如图1、图2所示。

本发明配置有控制立柱2转动、滑座4升降和滑枕5前后移动以及工作台3横向移动的数控***和液压***（液压站19），成为数控七轴五联动铣床（七轴控制X₁、X₂、Y、Z、W、A、C，五轴联动X₁、Y、Z、A、C或X₂、Y、Z、A、C），实现五面和多面加工或五轴联动加工，数控***的控制面板18通过转动悬架设于操作位，如图1所示。

本发明还可配置由数控***控制的刀库与刀具自动交换装置，所述刀库与刀具自动交换装置设于立柱2上。

本发明也可配置手动AC双摆铣头，通过手动转换角度实现多面加工；也可配置具有铣、车、镗、钻、磨等功能的加工头和选择配置其他附件加工头，所述配置在滑枕5上可自由组配，满足不同范围和工序的要求。

所述立柱2回转工作过程：

1、转座8升起。

当立柱2需要转向时，控制***发出脱离指令，压力油进入活塞9下油腔，活塞9向上运动升起转座8，使上端齿盘13与下端齿盘14脱离啮合，转座8及立柱2上行与上位接近开关15感应，接近开关15将到位信号传回控制***，压力油停止进入活塞9的下油腔并保压，完成转向的准备工作。

2、转座8（以活塞9为轴）回转。

当转座8升起到位后，控制***发出转向指令，启动伺服电机12，通过驱动小齿轮10和转动大齿轮11使转座8及立柱2进行回转运动，当转座8转动至对应的工作台3时，伺服电机12停止转动，完成转座8及立柱2的回转工作。

3、转座8下降定位。

伺服电机12停止转动的同时，压力油进入活塞9的上油腔，推动活塞9带动转座8及立柱2下降，当上端齿盘13与下端齿盘14啮合到位后，下位接近开关15发出到位信号，压力油停止进入并保压，加强立柱2及转座8与底座1的稳固连接。

本发明采用回转立柱及双边（中、大型）工作台来实现双向交替加工，也可采用四边（小型）工作台实现四向加工，成为立柱回转式四向数控铣床；同时也可以只配置一边工作台实现单向加工，成为单向加工数控铣床。

Claims

1.立柱回转式机床，包括底座(1)、立柱(2)和工作台(3)，所述立柱(2)上设置上下升降的滑座(4)，所述滑座(4)上设置前后移动的滑枕(5)，所述滑枕(5)前端安装加工功能头(7)，所述立柱(2)通过转动定位装置于底座(1)安置，横向移动的工作台(3)于立柱(2)一侧、或左、右两侧、或前、后、左、右四侧设置，其特征在于：

①、所述转动定位装置包括转座(8)和升降油缸，所述升降油缸设于底座(1)内，伸出底座(1)的活塞(9)上安装转座(8)，所述转座(8)顶部安装立柱(2)，转座(8)与底座(1)之间设有当活塞(9)升起到位时旋转转座(8)的转动机构和当活塞(9)下降到位时定位转座(8)的定位机构；所述底座(1)上设置对应于转座(8)升、降到位位置的接近开关(15)；

②、所述转动机构包括相互啮合的驱动小齿轮(10)和转动大齿轮(11)，所述转动大齿轮(11)与转座(8)外侧圆周同轴安装，所述驱动小齿轮(10)安装于转座(8)旁的伺服电机(12)的输出轴上，所述伺服电机(12)安装于底座(1)上；

③、所述定位机构包括当活塞(9)升起到位时分离、活塞(9)下降到位时相互啮合的上、下端齿盘，所述上端齿盘(13)同轴设于转座(8)底部，所述下端齿盘(14)设于底座(1)顶部，当上端齿盘(13)与下端齿盘(14)啮合位时，升降油缸的压力油停止进入并保压，加强立柱(2)及转座(8)与底座(1)的稳固连接；

④、所述底座(1)中心孔内的上轴套(16)和下轴套(17)及设于上轴套(16)和下轴套(17)中的活塞(9)构成升降油缸，活塞(9)中间的凸圆形台阶部分置于上轴套(16)和下轴套(17)之间的空腔中，上轴套(16)、下轴套(17)分别与活塞(9)台阶部分形成上油腔和下油腔。

2.根据权利要求1所述的立柱回转式机床，其特征在于：所述加工功能头(7)为具有铣、车、镗、钻、磨功能的加工头。

3.根据权利要求2所述的立柱回转式机床，其特征在于：所述加工头为AC双摆铣头。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的立柱回转式机床，其特征在于：还包括控制立柱(2)转动、滑座(4)升降和滑枕(5)前后移动、工作台(3)横向移动以及加工功能头(7)动作的数控***。

5.根据权利要求4所述的立柱回转式机床，其特征在于：还包括由数控***控制的刀库与刀具自动交换装置，所述刀库与刀具自动交换装置设于立柱(2)上。