CN104816201A - 六轴走心式车铣机床 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种六轴走心式车铣机床，包括床身(1)，设置在床身(1)上的立柱(2)，设置在床身(1)上并且由X1轴组、Y1轴组、Z1轴组组成的正轴轴组和由X3轴组、Y3轴组与Z3轴组组成的第三轴组，所述的立柱(2)上开有通孔，所述的正轴轴组和第三轴组沿正轴轴组的X轴方向并列设置在床身(1)的同一端。本发明的有益效果是：解决了现有技术中走心式车铣机床上刀具都安装在同一个零件上，所以每把刀具工作时都必须等前一把刀具完成加工后才能进行加工，刀具相互局限导致工件成型时间没有得到很好的优化，影响工件的成型效率的技术缺陷。

Description

六轴走心式车铣机床
技术领域
本发明涉及一种六轴走心式车铣机床。
背景技术
在现有的走心机市场上，对于机床运动轴这一技术一直有所研究，而当下应用最为广泛的是正轴结构由X1轴组、Y1轴组、Z1轴组组成的三轴走心机。三轴走心机的Z1轴滑板上具有一个机床正主轴，该机床正主轴内为通孔，机床正主轴的尾端与送料机连接，工件材料放在送料机上，工人编辑好程序后，送料机按次序持续不间断的往机床正主轴内送料，机床正主轴夹持棒料在Z轴上来回运动，配合机床的导套结构(导套可与同步电导套、联动导套等互换)或者无导套结构与Y1轴组的滑板上的刀排相互配合，实现对工件的加工成型。如果工件过于复杂，机床正轴结构的三个轴组无法一次成型时，可在机床副轴增加Z2轴组，与三轴走心机配合后形成四轴走心机；或者增加Z2轴组、X2轴组，与三轴走心机配合后形成五轴走心机；或者增加Z2轴组、X2轴组、Y2轴组,与三轴走心机配合后形成六轴走心机。这样配合后，方便工件一次成型，完成车削、铣削、钻孔、攻丝、雕刻、斜孔成型、偏心孔成型等工艺。
但是，刀具安装滑板为同一零件，虽然可安装多排刀具，且刀具可随意更换配件，但是，由于多排刀具安装在同一滑板上，滑板在丝杆上同一时间只能单把刀具产生工作效益，即多排刀具只能同步运动，所有的正轴部分的工艺只能一步步进行，单工序的完成工件，导致时间浪费，工件成型多个工序由于刀排限制，导致效率降低，机床的弊端显而易见。
发明内容
本发明的目的是提供一种六轴走心式车铣机床，解决现有技术中走心式车铣机床上刀具都安装在同一个零件上，所以每把刀具工作时都必须等前一把刀具完成加工后才能进行加工，刀具相互局限导致工件成型时间没有得到很好的优化，影响工件的成型效率的技术缺陷。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种六轴走心式车铣机床，包括床身，设置在床身上的立柱，设置在床身上并且由X1轴组、Y1轴组、Z1轴组组成的正轴轴组和由X3轴组、Y3轴组与Z3轴组组成的第三轴组，所述的立柱上开有通孔，所述的正轴轴组和第三轴组沿正轴轴组的X轴方向并列设置在床身的同一端。
所述Z1轴组包括Z1轴丝杆、Z1轴电机和机床正主轴，所述的Z1轴电机通过Z1轴丝杆带动机床正主轴在床身上沿Z轴方向往复滑动；启动Z1轴电机，Z1轴电机的传动轴带动Z1轴丝杆旋转，实现机床正主轴在Z轴方向的运动。
所述Y1轴组包括Y1轴滑板、Y1轴丝杆和Y1轴电机，Y1轴滑板滑动安装在立柱上，Y1轴丝杆与Y1轴滑板螺纹连接，Y1轴丝杆的一端与Y1轴电机的传动轴相连；启动Y1轴电机，Y1轴电机的传动轴带动Y1轴丝杆旋转，由于Y1轴丝杆与Y1轴滑板螺纹连接，因此，Y1轴滑板在Y1轴丝杆转动的同时沿Y轴方向移动，实现正轴轴组在Y轴方向的运动。
所述X1轴组包括第一刀具安装座、X1轴丝杆和X1轴电机，第一刀具安装座滑动安装在Y1轴滑板上，X1轴丝杆与第一刀具安装座螺纹连接，X1轴丝杆的一端与X1轴电机的传动轴相连；启动X1轴电机，X1轴电机的传动轴带动X1轴丝杆旋转，由于X1轴丝杆与第一刀具安装座螺纹连接，因此，第一刀具安装座在X1轴丝杆转动的同时沿X轴方向移动，实现正轴轴组在X轴方向的运动。
所述Z3轴组包括Z3轴丝杆、Z3轴滑板和Z3轴电机，Z3轴滑板滑动安装在机床床身上，Z3轴丝杆与Z3轴滑板螺纹连接，Z3轴丝杆的一端与Z3轴电机的传动轴相接；启动Z3轴电机，Z3轴电机的传动轴带动Z3轴丝杆旋转，由于Z3轴丝杆与Z3轴滑板螺纹连接，因此，Z3轴滑板在Z3轴丝杆转动的同时沿Z轴方向移动，实现第三轴组在Z轴方向的运动。
所述Y3轴组包括Y3轴滑板、Y3轴丝杆和Y3轴电机，Y3轴滑板滑动安装在Z3轴滑板上，Y3轴丝杆与Y3轴滑板螺纹连接，Y3轴丝杆的一端与Y3轴电机的传动轴相连；启动Y3轴电机，Y3轴电机的传动轴带动Y3轴丝杆旋转，由于Y3轴丝杆与Y3轴滑板螺纹连接，因此，Y3轴滑板在Y3轴丝杆转动的同时沿Y轴方向移动，实现第三轴组在Y轴方向的运动。
所述X3轴组包括第二刀具安装座、X3轴丝杆和X3轴电机，第二刀具安装座滑动安装在Y3轴滑板上，X3轴丝杆与第二刀具安装座螺纹连接，X3轴丝杆的一端与X3轴电机的传动轴相连；启动X3轴电机，X3轴电机的传动轴带动X3轴丝杆旋转，由于X3轴丝杆与第二刀具安装座螺纹连接，因此，第二刀具安装座在X3轴丝杆转动的同时沿X轴方向移动，实现第三轴组在X轴方向的运动。
本发明将刀具结构分别安排在第一刀具安装座和第二刀具安装座上，刀具之间无相互牵连，可实现独立运作，因而可以避免不必要的时间浪费。第一刀具安装座上的刀具对工件加工时，第二刀具安装座上的独立刀具可同时对工件进行同时不同工序的加工，工件的成型时间得到了优化。
作为本发明的进一步改进，所述的机床正主轴的底部设置Z1轴滑板，所述的Z1轴滑板滑动安装在机床床身上，Z1轴丝杆与Z1轴滑板螺纹连接，Z1轴丝杆的一端与Z1轴电机的传动轴相接。启动Z1轴电机，Z1轴电机的传动轴带动Z1轴丝杆旋转，由于Z1轴丝杆与Z1轴滑板螺纹连接，因此，Z1轴滑板在Z1轴丝杆转动的同时沿Z轴方向移动，实现正轴轴组中的Z轴方向的运动。设置Z1轴滑板，将机床正主轴安装在Z1轴滑板上，机床正主轴的安装和制造都方便。
作为本发明的进一步改进，所述的立柱由沿X轴方向设置的第一立柱和第二立柱构成，所述的Y1轴滑板滑动安装在第一立柱上，通孔开在第二立柱上。把立柱分为两部分，可以调整第一刀具安装座与第二刀具安装座与通孔在Z轴方向上的距离，也就是在第一刀具安装座和第二刀具安装座与通孔之间留有足够多的空间，可以在本发明中使用体积较大的刀塔。
作为本发明的进一步改进，所述的第一刀具安装座是Y1轴滑板，所述的第二刀具安装座是Y3轴滑板。将刀具安装在Y1轴滑板和Y3轴滑板上，可根据不同需求安排刀具。
作为本发明的进一步改进，所述的第一刀具安装座是第一刀塔，所述的第二刀具安装座是第二刀塔。在刀塔上安装刀具，利用刀塔的360度旋转实现自动换刀。
作为本发明的进一步改进，所述的第一刀具安装座由X1轴滑板和安装在X1轴滑板上的第一刀塔构成，所述的X1轴滑板滑动安装在Y1轴滑板上，所述的X1轴丝杆与X1轴滑板螺纹连接；所述的第二刀具安装座由X3轴滑板和安装在X3轴滑板上的第二刀塔构成，所述的X3轴滑板滑动安装在Y3轴滑板上，所述的X3轴丝杆与X3轴滑板螺纹连接。滑板滑动安装在滑板上较方便，刀塔安装在滑板上也较容易实现，且刀塔的360度旋转实现自动换刀。
作为本发明的进一步改进，所述的Z1轴丝杆与Z1轴滑板螺纹连接，Z1轴丝杆伸入并穿过Z1轴滑板；所述的Y1轴丝杆与Y1轴滑板螺纹连接，Y1轴丝杆伸入并穿过Y1轴滑板；所述的X1轴丝杆与第一刀具安装座螺纹连接，X1轴丝杆伸入并穿过X1轴滑板；所述的Z3轴丝杆与Z3轴滑板螺纹连接，Z3轴丝杆伸入并穿过Z3轴滑板；所述的Y3轴丝杆与Y3轴滑板螺纹连接，Y3轴丝杆伸入并穿过Y3轴滑板；所述的X3轴丝杆与第二刀具安装座螺纹连接，X3轴丝杆伸入并穿过X3轴滑板。
这样一来，各轴滑板上只需单独加工一小段，精确成型螺纹将可实现各轴滑板的平稳运行，大大降低了加工成本，同时减小由于加工面过大带来的零件误差，降低由于零件加工误差带来的精度不准的现象。
作为本发明的进一步改进，所述的Z1轴滑板上开有Z1轴螺纹盲孔，所述的Z1轴丝杆的一端伸入Z1轴螺纹盲孔内并与Z1轴螺纹盲孔螺纹连接；所述的Y1轴滑板上开有Y1轴螺纹盲孔，所述的Y1轴丝杆的一端伸入Y1轴螺纹盲孔内并与Y1轴螺纹盲孔螺纹连接；所述的第一刀具安装座上开有X1轴螺纹盲孔，所述的X1轴丝杆的一端伸入X1轴螺纹盲孔并与X1轴螺纹盲孔螺纹连接；所述的Z3轴滑板上开有Z3轴螺纹盲孔，所述的Z3轴丝杆的一端伸入Z3轴螺纹盲孔内并与Z3轴螺纹盲孔螺纹连接；所述的Y3轴滑板上开有Y3轴螺纹盲孔，所述的Y3轴丝杆的一端伸入Y3轴螺纹盲孔内并与Y3轴螺纹盲孔螺纹连接；所述的第二刀具安装座上开有X3轴螺纹盲孔，所述的X3轴丝杆的一端伸入X3轴螺纹盲孔并与X3轴螺纹盲孔螺纹连接。
在合理的行程内，将各滑板上丝杆穿过的螺纹孔加工成盲孔，丝杆在盲孔中来回运动，避免丝杆直接与外界接触，更大程度上优化了丝杆的工作环境，有利于丝杆的维护。
作为本发明的进一步改进，Z1轴组还包括由Z1轴线轨和Z1轴滑块构成的Z1轴滑动副，所述Z1轴线轨安装在机床床身上，Z1轴滑块安装在Z1轴滑板底部；Z1轴线轨与Z1轴滑块配合，安装方便，容易达到高速运转，不仅实现Z1轴滑板在Z轴方向上来回运动，而且大大提高正轴轴组在Z轴平面上运动时的精度。
Y1轴组还包括由Y1轴线轨和Y1轴滑块构成的Y1轴滑动副，所述Y1轴线轨安装在Y1轴滑板上，Y1轴滑块安装在立柱上；Y1轴线轨与Y1轴滑块配合，安装方便，容易达到高速运转，不仅实现Y1轴滑板在Y轴方向上来回运动，而且大大提高正轴轴组在Y轴平面上运动时的精度。
X1轴组还包括由X1轴线轨和X1轴滑块构成的X1轴滑动副，所述X1轴线轨安装在Y1轴线轨上，X1轴滑块安装在第一刀具安装座上；X1轴线轨与X1轴滑块配合，安装方便，容易达到高速运转，不仅实现第一刀具安装座在X轴方向上来回运动，而且大大提高正轴轴组在X轴平面上运动时的精度。
Z3轴组还包括由Z3轴线轨和Z3轴滑块构成的Z3轴滑动副，所述Z3轴线轨用于安装在机床床身上，Z3轴滑块安装在Z3轴滑板底部；Z3轴线轨与Z3轴滑块配合，安装方便，容易达到高速运转，不仅实现Z3轴滑板在Z轴方向上来回运动，而且大大提高正轴轴组在Z轴平面上运动时的精度。
Y3轴组还包括由Y3轴线轨、Y3轴滑块构成的Y3轴滑动副，所述Y3轴线轨安装在Y3轴滑板上，Y3轴滑块安装在Z3轴滑板上；Y3轴线轨与Y3轴滑块配合，安装方便，容易达到高速运转，不仅实现Y3轴滑板在Y轴方向上来回运动，而且大大提高正轴轴组在Y轴平面上运动时的精度。
X3轴组还包括由X3轴线轨、X3轴滑块构成的X3轴滑动副，所述X3轴线轨安装在Y3轴滑板上，X3轴滑块安装在第二刀具安装座上；X3轴线轨与X3轴滑块配合，安装方便，容易达到高速运转，不仅实现第二刀具安装座在X轴方向上来回运动，而且大大提高正轴轴组在X轴平面上运动时的精度。
作为本发明的进一步改进，Z1轴组还包括Z1轴联轴器和Z1轴电机座，Z1轴电机座固定在床身上，用于安装Z1轴电机，Z1轴电机座内装有Z1轴轴承，Z1轴丝杆的一端穿过Z1轴轴承，并通过Z1轴联轴器与Z1轴电机的传动轴连接。
Y1轴组还包括Y1轴联轴器和Y1轴电机座，Y1轴电机座固定在立柱的顶部，用于安装Y1轴电机，Y1轴电机座内装有Y1轴轴承，Y1轴丝杆的一端穿过Y1轴轴承，并通过Y1轴联轴器与Y1轴电机的传动轴连接。
X1轴组还包括X1轴联轴器和X1轴电机座，X1轴电机座固定在Y1轴滑板侧面，用于安装X1轴电机，X1轴电机座内装有X1轴轴承，X1轴丝杆的一端穿过X1轴轴承，并通过X1轴联轴器与X1轴电机的传动轴连接。
Z3轴组还包括Z3轴联轴器和Z3轴电机座，Z3轴电机座固定在床身上，用于安装Z3轴电机，Z3轴电机座内装有Z3轴轴承，Z3轴丝杆的一端穿过Z3轴轴承，并通过Z3轴联轴器与Z3轴电机的传动轴连接。
Y3轴组还包括Y3轴联轴器和Y3轴电机座，Y3轴电机座固定在Z3轴滑板的顶部，用于安装Y3轴电机，Y3轴电机座内装有Y3轴轴承，Y3轴丝杆的一端穿过Y3轴轴承，并通过Y3轴联轴器与Y3轴电机的传动轴连接。
X3轴组还包括X3轴联轴器和X3轴电机座，X3轴电机座固定在Y3轴滑板侧面，用于安装X3轴电机，X3轴电机座内装有X3轴轴承，X3轴丝杆的一端穿过X3轴轴承，并通过X3轴联轴器与X3轴电机的传动轴连接。
每一轴组中的电机都可通过电机座固定，每一轴组内的轴承安装作用为一方面支撑丝杆，另一方面使丝杆实现旋转，丝杆带动轴承内圈旋转，利用轴承的滚珠带来的滚动摩擦代替丝杆直接装在电机座内形成的滑动摩擦，避免滑动摩擦带来的阻力，减少发热量，保证丝杆高精度旋转。联轴器的使用，巧妙的避免了电机轴与丝杆连接时由于零件加工误差导致的同心度偏差大的问题，通过联轴器的连接，使丝杆与电机转轴同步高精度旋转，提高机床自身精度。
作为本发明的进一步改进，Z1轴组还包括与Z1轴丝杆相配合的Z1轴螺母，所述Z1轴螺母安装在Z1轴滑板上，Z1轴丝杆穿过Z1轴螺母，Z1轴滑板通过Z1轴螺母实现与Z1轴丝杆的螺纹连接。
X1轴组还包括与X1轴丝杆配合的X1轴螺母，所述X1轴螺母安装在X1轴滑板上，X1轴丝杆穿过X1轴螺母，X1轴滑板通过X1轴螺母实现与X1轴丝杆的螺纹连接。
Y1轴组还包括与Y1轴丝杆相配合的Y1轴螺母，所述Y1轴螺母安装在第一刀具安装座上，Y1轴丝杆穿过Y1轴螺母第一刀具安装座通过Y1轴螺母实现与Y1轴丝杆的螺纹连接。
Z3轴组还包括与Z3轴丝杆相配合的Z3轴螺母，所述Z3轴螺母安装在Z3轴滑板上，Z3轴丝杆穿过Z3轴螺母，Z3轴滑板通过Z3轴螺母实现与Z3轴丝杆的螺纹连接。
X3轴组还包括与X3轴丝杆配合的X3轴螺母，所述X3轴螺母安装在X3轴滑板上，X3轴丝杆穿过X3轴螺母，X3轴滑板通过X3轴螺母实现与X3轴丝杆的螺纹连接。
Y3轴组还包括与Y3轴丝杆相配合的Y3轴螺母，所述Y3轴螺母安装在第二刀具安装座上，Y3轴丝杆穿过Y3轴螺母，第二刀具安装座通过Y3轴螺母实现与Y3轴丝杆的螺纹连接。
丝杆与螺母为标准件，两者成组出现，保证精度，使滑板在各轴上无障碍运动。
作为本发明的进一步改进，所述的Z1轴丝杆、Y1轴丝杆、X1轴丝杆、Y3轴丝杆和X3轴丝杆均为滚珠丝杆。滚珠丝杆相比普通螺母副的滑动，减小摩擦力，能量损失小，机械效率可以达到92％以上，另一方面也清除普通螺母副之间的轴向间隙，由于丝杆的摩擦力小，丝杆的磨损也少，丝杆的寿命也较高。
作为本发明的进一步改进，还包括Z1轴座和Z3轴座，所述的Z1轴座和Z3轴座均设置在床身上，所述的Z1轴丝杆的一端转动设置在Z1轴座内，所述的Z3轴丝杆的一端转动设置在Z3轴座内。
由于Z轴方向的Z1轴丝杆和Z3轴丝杆的长度较长，精度要求高，由于丝杆一端与电机连接，由电机座支撑，另一端设置轴座，丝杆两端支撑，保证丝杆中心线与线轨的平行度，从而保证机床的运动精度。
作为本发明的进一步改进，所述的Z1轴座内设置Z1轴轴承，所述的Z1轴丝杆的一端设置在Z1轴轴承内；所述的Z3轴座内设置Z3轴轴承，Z3轴丝杆的一端设置在Z3轴轴承内。
丝杆带动轴承内圈旋转，利用轴承的滚珠带来的滚动摩擦代替丝杆直接装在轴座内形成的滑动摩擦，避免滑动摩擦带来的阻力，减少发热量，保证丝杆高精度旋转。
作为本发明的进一步改进，所述的立柱上的通孔内设置导套结构。设置导套在加工细长件时，配合主轴，扶持工件原材料，避免刀具加工工件原材料由于切削力导致工件弯曲带来的工件变形，保证工件成型精度，便于加工。
作为本发明的更进一步改进，所述的立柱上的通孔内设置无导套结构。设置无导套结构，巧妙的避免了走心机尾料过长的缺点，将原来180～200mm的尾料缩短至20mm以下，无导套结构的应用，减小了材料弯曲造成的工件外径为椭圆的现象，机床整体圆度大大提高。
综上所述，本发明的有益效果是：解决了现有技术中走心式车铣机床上刀具都安装在同一个零件上，所以每把刀具工作时都必须等前一把刀具完成加工后才能进行加工，刀具相互局限导致工件成型时间没有得到很好的优化，影响工件的成型效率的技术缺陷，例如，机床正主轴加持工件，机床正主轴不转动，也不沿着Z轴方向前后移动时，第一刀具安装座上的的刀具对工件侧面钻孔加工，第二刀具安装座上安装端铣动力头，可对工件进行端面打孔加工；机床正主轴转动，且沿着Z轴方向前后运动时，第一刀具安装座上的刀具可对工件进行车外圆的加工，第二刀具安装座上安装镗刀，可以对工件的端面做打孔加工。本发明还具有传动精度高，结构简单的优点。
附图说明
图1是本发明的立体分解图。
图2是本发明的与副轴组成九轴走心式车铣机床的立体分解图。
图3是本发明与副轴组件组合成七轴走心式车铣机床的结构图。
图4是本发明与副轴组件组合成八轴走心式车铣机床的结构图。
图5是本发明与副轴组件组合成九轴走心式车铣机床的结构图一。
图6是本发明与副轴组件组合成九轴走心式车铣机床的结构图二。
图7是本发明与副轴组件组合成十轴走心式车铣机床的结构图一。
图8是本发明与副轴组件组合成十轴走心式车铣机床的结构图二。
图9是本发明安装刀塔的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。本发明中电机为可实现正反转的电机，如伺服电机、变频电机等。
实施例一：
如图1和图2所示的正轴含六轴的走心式车铣机床，包括床身1，设置在床身1上由沿着X轴方向设置的第一立柱和第二立柱构成的立柱2，由X1轴组、Y1轴组、Z1轴组组成的正轴轴组和由X3轴组、Y3轴组与Z3轴组组成的第三轴组。所述的第二立柱上开有通孔，通孔内设置导套或者无导套结构，具体可根据实际需要确定。本发明中立柱可以用螺栓固定在床身上，也可在制造床身时与床身一体制造成型，所述的正轴轴组和第三轴组沿正轴轴组的X轴方向并列设置在床身1的同一端。
所述的Z1轴组包括设置在床身1上的Z1轴滑板21，所述的床身上平行的设置两根Z1轴线轨22，所述的Z1轴滑板21的底部设置Z1轴滑块23，所述的Z1轴滑块23与Z1轴线轨22相配合。所述的Z1轴滑板21的底部还设置有Z1轴螺母，所述的床身1上设置有Z1轴电机座35，本发明中Z1轴电机座35通过螺栓固定在床身1上，也可在制造床身1时与床身1一体制造成型。Z1轴电机座35上设置Z1轴电机，所述的Z1轴电机的输出轴通过Z1轴联轴器34连接Z1轴丝杆3，Z1轴丝杆3穿过设置在Z1轴电机座35上的Z1轴轴承，并且Z1轴丝杆3与Z1轴螺母相配合。Z1轴丝杆3的另一端处设置Z1轴座，Z1轴座设置在床身1上，Z1轴座内设置轴承，Z1轴丝杆3的一端设置在轴承的内圈中。Z1轴电机4驱动Z1轴丝杆3转动，实现Z1轴滑板21沿着Z轴方向往复运动。所述的Z1轴滑板21上设置机床正主轴5，所述的机床正主轴5可以通过螺栓固定在Z1轴滑板21上，也可以在制造Z1轴滑板21时与Z1轴滑板21一体制造成型。机床正主轴5是指其内为通孔，通过安装在其内的夹头夹持从送料机送过来的工件原材料的部件。机床正主轴5夹持棒料后在Z轴上实现来回移动，配合刀具实现加工，机床正主轴5的尾部与送料机构配合，通过送料机自动将材料送到主轴的内孔，直到机床正主轴5的夹头，夹紧材料。立柱上通孔内的固定导套可以与同步电导套、联动导套互换，也可以采取无导套结构。机床正主轴5将工件送到接近刀具处，刀具按程序先后顺序分别对工件的不同工序进行先后加工，此处的机床正主轴5、固定导套和无导套均为现有技术，具体结构不予详述。
所述的Y1轴组包括Y1轴滑板6和两根沿Y轴方向设置在Y1轴滑板6上的Y1轴线轨24，所述的第一立柱上设置有与Y1轴线轨24相配合的Y1轴滑块25。所述的第一立柱顶部设置有Y1轴电机座36，本发明中Y1轴电机座36通过螺栓固定在第一立柱上，也可在制造第一立柱时与第一立柱一体制造成型。所述的Y1轴电机座36上设置Y1轴电机8，Y1轴电机8的输出轴上通过Y1轴联轴器连接Y1轴丝杆7，所述的Y1轴丝杆7穿过设置在Y1轴电机座36上的Y1轴轴承。所述的Y1滑板6上设置Y1轴螺母，所述的Y1轴丝杆7与Y1轴螺母相配合。Y1轴电机8驱动Y1轴丝杆7转动，实现Y1轴滑板6在Y轴方向上往复运动。
所述的X1轴组包括由X1轴滑板构成的第一刀具安装座9和设置在Y1轴滑板6侧面的X1轴电机座37，本发明中X1轴电机座37通过螺栓固定在Y1轴滑板6的侧面，也可以在制造Y1轴滑板6时与Y1轴滑板6一体制造成型。所述的Y1轴滑板上设置X3轴滑块27。所述的X1轴电机座37上设置X1轴电机11，所述的X1轴电机11的输出轴通过X1轴联轴器连接X1轴丝杆10，所述的Y1轴滑板上沿X轴方向平行的设置两根X1轴线轨26，所述的Y1轴滑板6上设置有与X1轴滑块27相配合的X1轴线轨26。所述的X1轴滑板上设置X1轴螺母，所述的X1轴螺母与X1轴丝杆10相配合。X1轴电机11驱动X1轴丝杆10转动，实现X1轴滑板在X轴方向往复运动。
所述Z3轴组包括Z3轴滑板13，所述的机床床身上沿Z轴方向平行的设置两根Z3轴线轨28，所述的Z3轴滑板13的底部设置有Z3轴螺母和与Z3轴线轨28相配合的Z3轴滑块29。所述的床身1上设置有Z3轴电机座39，本发明中Z3轴电机座39通过螺栓固定在床身1上，也可以在制造床身1时与床身1一体制造成型。所述的Z3轴电机座39上设置Z3轴电机14，所述的Z3轴电机14的输出轴通过Z3轴联轴器38连接Z3轴丝杆12，所述的Z3轴丝杆12与Z3轴螺母相配合。Z3轴电机14驱动Z3轴丝杆12转动，实现Z3轴滑板13沿着Z轴方向往复运动。
所述的Y3轴组包括Y3轴滑板15和设置在Z3轴滑板15顶部的Y3轴电机座40，本发明中Y3轴电机座40通过螺栓固定在Z3轴滑板15上，也可以在制造Z3轴滑板15时与Z3轴滑板15一体制造成型。所述的Y3轴电机座40上设置Y3轴电机17，所述的Y3轴电机17的输出轴通过Y3轴联轴器连接Y3轴丝杆16。所述的Y3轴滑板15上沿着Y轴方向设置两根Y3轴线轨30，所述的Z3轴滑板13上设置有Y3轴螺母和与Y3轴线轨30相配合的Y3轴滑块31。所述的Y3轴电机17驱动Y3轴丝杆16转动，实现Y3轴滑板15沿着Y轴方向往复运动。
所述的X3轴组包括由X3轴滑板构成的第二刀具安装座18和设置在Y3轴滑板15侧面的X3轴电机座41，本发明中的X3轴电机座41通过螺栓固定在Y3轴滑板15的侧面，也可以在制造Y3轴滑板15时与Y3轴滑板15一体制造成型。所述的X3轴滑板上设置有X3轴滑块33，所述的Y3轴滑板15上设置有两根与X3轴滑块33相配合的X3轴线轨32，所述的X3轴电机座41上设置X3轴电机20，所述的X3轴电机20的输出轴通过X3轴联轴器连接X3轴丝杆19。所述的X3轴滑板上设置有X3轴螺母，所述的X3轴丝杆19与X3轴螺母相配合。所述的X3轴电机20驱动X3轴丝杆19转动，实现X3轴滑板沿着X轴方向往复运动。
本发明中X1轴滑板上设置第一刀具，所述的X3轴滑板上设置第二刀具，第一刀具为一号刀排、一号侧铣机构、二号刀排，二号刀具为端铣机构、二号侧铣机构、三号刀排。该组装结构为标配刀排，其中端铣机构包含端铣动力头，可实现工件的端面钻孔、攻丝、斜孔成型等工序；侧铣机构包含侧铣动力头，实现对工件侧面钻孔、攻丝、斜孔成型等加工；刀排配有车刀分别用于实现工件的外圆、切断等工序。以上刀具结构非固定形式，可在客户的要求下随机选配镗刀座、旋风铣、动力头、镗刀柄等选配件。本发明与现有的三轴走心式车铣复合机床相比，在原有正轴轴组中加入第三轴组，原本仅设置在X1轴滑板上的刀具一分为二，分别设置在X1轴滑板和X3轴滑板上，这样一来，正轴轴组分别由Z1轴组电机、Y1轴组电机、X1轴组电机带动各轴组实现Z/Y/X三方向的来回运动；第三轴组分别由Z3轴组电机、Y3轴组电机、X3轴组电机带动各轴组实现Z/Y/X三方向的来回运动，三轴电机带动三轴在三方向运动，以使X轴滑板上的刀具在三方向实现运动，从而实现对零件的车削、铣削、钻孔、攻丝、斜孔成型、端面加工等工艺，此时，正轴轴组与第三轴组彼此独立，互不干涉，也就是X1轴滑板上的刀具和X3轴滑板上的刀具彼此独立，互不干涉。例如，当正轴结构的刀排在给工件外径切削时，第三轴组结构的刀排同时可在同一时间实现对同一工件端面打孔或外径切削，诸如此类，大大提高工件的成型速度。
为进一步的减小摩擦，提高丝杆的寿命，本发明中Z1轴丝杆、Y1轴丝杆、X1轴丝杆、Y3轴丝杆和X3轴丝杆均为滚珠丝杆。本发明中也可以将Z1轴丝杆直接与机床正主轴5螺纹连接，Z1轴电机带动Z1轴丝杆转动，从而实现机床正主轴5在Z轴方向上的往复运动，亦可在Z1轴滑板座处的床身上设置Z1轴滑板座，将Z1轴滑板滑动安装在Z1轴滑板座上(即将Z1轴线轨设置在Z1轴滑板座上)，在Z3轴滑板处的床身上设置Z3轴滑板座，将Z3轴滑板滑动设置在Z3轴滑板座上(即将Z3轴线轨设置在Z3轴滑板座上)。
本发明中各轴组中相同的线轨虽平行，长度相同，但是不同的轴组中的线轨以及相同的轴组中不同的线轨可长短不一致，高低不一致，如Z1轴线轨和Z3轴线轨的长度、Z1轴线轨和X1轴线轨的长度、Z1轴线轨和Y1轴线轨的长度均可以不同。
本是实施例中Z3轴线轨Z3轴线轨长度相等,且两者距离床身尾部的距离相等,在具体实施中,也可以将Z3轴线轨与Z1轴线轨在Z轴方向上前后设置,两者相错开,具体错开的距离可根据线轨的长度(即Z3轴滑板在Z3轴线轨上的行程和Z1轴滑板在Z1轴线轨上的行程)决定，最终的结果是要保证Y1轴滑板和Y3轴滑板上的刀具均可对机床正主轴上的工件进行加工。在实际使用中，本发明中的正轴轴组和第三轴组的位置可互换。
在实际使用中可以将本发明与由Z2轴组组成的副轴组件结合，形成七轴走心式车铣机床，如图3所示；将本发明与由Z2轴组和X2轴组组成的副轴组件结合，形成八轴走心式车铣机床，如图4所示；将本发明与由Z2轴组、X2轴组和Y2轴组组成的副轴组件结合，形成九轴走心式车铣机床，如图5和图6所示；将本发明与由Z2轴组、X2轴组和Y2轴组组成的副轴组件结合，形成十轴走心式车铣机床，如图7和图8所示。
实施例二：
本发明与实施例一的区别在于第一刀具安装座9是第一刀塔，第二刀具安装座18是第二刀塔，与X1轴线轨26构成滑动副的X1轴滑块27设置在第一刀塔上，第一刀塔上安装刀具；与X3轴线轨32构成滑动副的X3轴滑块33设置在第二刀塔上，第二刀塔上安装刀具，其余的结构均与实施例一相同，具体见实施例一，此处不予详述。
实施例三：
本实施例与实施例一的区别在于第一刀具安装座9由X1轴滑板和第一刀塔构成，所述的X1轴滑板上安装与Y1轴线轨26构成滑动副的X1轴滑块27，第一刀塔安装在X3轴滑板上；第二刀具安装座18由X3轴滑板和第二刀塔构成，所述的X3轴滑板上安装与X3轴线轨32构成滑动副的Y3轴滑块33，所述的第二刀塔安装在X3轴滑板上。第一刀塔和第二刀塔上安装刀具，其余的结构均与实施例一相同，此处不再详述。
实施例四：
本实施例与实施例一的却别在于Z1轴丝杆与Z1轴滑板的螺纹连接方式、Y1轴丝杆与Y1轴滑板的螺纹连接方式、X1轴丝杆与第一刀具安装座的螺纹连接方式、Z3轴丝杆与Z3轴滑板的螺纹连接方式、Y3轴丝杆与Y3轴滑板的螺纹连接方式以及X3轴丝杆与第二刀具安装座的螺纹连接方式不同，该不同点为本实施例为所述的Z1轴滑板21上开有Z1轴螺纹盲孔(图中未示出)，所述的Z1轴丝杆3的一端伸入Z1轴螺纹盲孔内并与Z1轴螺纹盲孔螺纹连接；所述的Y1轴滑板6上开有Y1轴螺纹盲孔(图中未示出)，所述的Y1轴丝杆7的一端伸入Y1轴螺纹盲孔内并与Y1轴螺纹盲孔螺纹连接；所述的第一刀具安装座9上开有X1轴螺纹盲孔(图中未示出)，所述的X1轴丝杆10的一端伸入X1轴螺纹盲孔并与X1轴螺纹盲孔螺纹连接；所述的Z3轴滑板13上开有Z3轴螺纹盲孔(图中未示出)，所述的Z3轴丝杆12的一端伸入Z3轴螺纹盲孔内并与Z3轴螺纹盲孔螺纹连接；所述的Y3轴滑板15上开有Y3轴螺纹盲孔(图中未示出)，所述的Y3轴丝杆16的一端伸入Y3轴螺纹盲孔内并与Y3轴螺纹盲孔螺纹连接；所述的第二刀具安装座18上开有X3轴螺纹盲孔(图中未示出)，所述的X3轴丝杆19的一端伸入X3轴螺纹盲孔并与X3轴螺纹盲孔螺纹连接。其余的部分均与实施例一相同，此处不予详述。
实施例五：
本实施例与实施例二的结构不同点在于Z1轴丝杆与Z1轴滑板的螺纹连接方式、Y1轴丝杆与Y1轴滑板的螺纹连接方式、X1轴丝杆与第一刀具安装座的螺纹连接方式、Z3轴丝杆与Z3轴滑板的螺纹连接方式、Y3轴丝杆与Y3轴滑板的螺纹连接方式以及X3轴丝杆与第二刀具安装座的螺纹连接方式不同，上述螺纹连接方式与实施例四相同，具体可参照实施例二与实施例四，此处不再详述。
实施例六：
本实施例与实施例三的结构不同点在于Z1轴丝杆与Z1轴滑板的螺纹连接方式、Y1轴丝杆与Y1轴滑板的螺纹连接方式、X1轴丝杆与第一刀具安装座的螺纹连接方式、Z3轴丝杆与Z3轴滑板的螺纹连接方式、Y3轴丝杆与Y3轴滑板的螺纹连接方式以及X3轴丝杆与第二刀具安装座的螺纹连接方式不同，上述螺纹连接方式与实施例四相同，具体可参照实施例三与实施例四，此处不再详述。
凡是本发明说明书中未做特别说明的部分均为现有技术，或者通过现有技术就可以实现，且应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进，比如将本发明中的线轨变换成硬轨或者滑板上开燕尾槽等，在本发明的基础上做的变换，如将本发明中的电机与螺母位置互换，螺母固定在床身上，而将电机设置在滑板上，电机与滑板一起运动，又如将本发明中线轨由水平和竖直的设置方式变换为倾斜的设置方式等，将装置中的各种刀具倾斜设置或者水平设置、将各线规与对应的滑块的安装位置对换、在床身上用螺栓安装在滑板座或者床身上制造滑板座，将Z1轴滑板和Z3轴滑板分别滑动安装在对应的滑板座上等改进，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种六轴走心式车铣机床，其特征在于：包括床身(1)，设置在床身(1)上的立柱(2)，设置在床身(1)上并且由X1轴组、Y1轴组、Z1轴组组成的正轴轴组和由X3轴组、Y3轴组与Z3轴组组成的第三轴组，所述的立柱(2)上开有通孔，所述的正轴轴组和第三轴组沿正轴轴组的X轴方向并列设置在床身(1)的同一端；
所述Z1轴组包括Z1轴丝杆(3)、Z1轴电机(4)和机床正主轴(5)，所述的Z1轴电机(4)通过Z1轴丝杆(3)带动机床正主轴(5)在床身上沿Z轴方向往复滑动；
所述Y1轴组包括Y1轴滑板(6)、Y1轴丝杆(7)和Y1轴电机(8)，Y1轴滑板(6)滑动安装在立柱(2)上，Y1轴丝杆(7)与Y1轴滑板(6)螺纹连接，Y1轴丝杆(7)的一端与Y1轴电机(8)的传动轴相连；
所述X1轴组包括第一刀具安装座(9)、X1轴丝杆(10)和X1轴电机(11)，第一刀具安装座(9)滑动安装在Y1轴滑板(6)上，X1轴丝杆(10)与第一刀具安装座(9)螺纹连接，X1轴丝杆(10)的一端与X1轴电机(11)的传动轴相连；
所述Z3轴组包括Z3轴丝杆(12)、Z3轴滑板(13)和Z3轴电机(14)，Z3轴滑板(13)滑动安装在机床床身(1)上，Z3轴丝杆(12)与Z3轴滑板(13)螺纹连接，Z3轴丝杆(12)的一端与Z3轴电机(14)的传动轴相接；
所述Y3轴组包括Y3轴滑板(15)、Y3轴丝杆(16)和Y3轴电机(17)，Y3轴滑板(15)滑动安装在Z3轴滑板(13)上，Y3轴丝杆(16)与Y3轴滑板(15)螺纹连接，Y3轴丝杆(16)的一端与Y3轴电机(17)的传动轴相连；
所述X3轴组包括第二刀具安装座(18)、X3轴丝杆(19)和X3轴电机(20)，第二刀具安装座(18)滑动安装在Y3轴滑板(15)上，X3轴丝杆(19)与第二刀具安装座(18)螺纹连接，X3轴丝杆(19)的一端与X3轴电机(20)的传动轴相连。
2.根据权利要求1所述的六轴走心式车铣机床，其特征在于：所述的机床正主轴(5)的底部设置Z1轴滑板(21)，所述的Z1轴滑板(21)滑动安装在机床床身(1)上，Z1轴丝杆(3)与Z1轴滑板(21)螺纹连接，Z1轴丝杆(3)的一端与Z1轴电机(4)的传动轴相接。
3.根据权利要求2所述的六轴走心式车铣机床，其特征在于：所述的立柱(2)由沿X轴方向设置的第一立柱和第二立柱，所述的Y1轴滑板(6)滑动安装在第一立柱上，通孔开在第二立柱上。
4.根据权利要求3所述的六轴走心式车铣机床，其特征在于：所述的第一刀具安装座(9)是X1轴滑板，所述的第二刀具安装座(18)是X3轴滑板。
5.根据权利要求3所述的六轴走心式车铣机床，其特征在于：所述的第一刀具安装座(9)是第一刀塔，所述的第二刀具安装座(18)是第二刀塔。
6.根据权利要求3所述的六轴走心式车铣机床，其特征在于：所述的第一刀具安装座(9)由X1轴滑板和安装在X1轴滑板上的第一刀塔构成，所述的X1轴滑板滑动安装在Y1轴滑板(6)上，所述的X1轴丝杆(10)与X1轴滑板螺纹连接；所述的第二刀具安装座(18)由X3轴滑板和安装在X3轴滑板上的第二刀塔构成，所述的X3轴滑板滑动安装在Y3轴滑板(15)上，所述的X3轴丝杆(19)与X3轴滑板螺纹连接。
7.根据权利要求3至6任一项所述的六轴走心式车铣机床，其特征在于：所述的Z1轴丝杆(3)与Z1轴滑板(21)螺纹连接，Z1轴丝杆(3)伸入并穿过Z1轴滑板(21)；
所述的Y1轴丝杆(7)与Y1轴滑板(6)螺纹连接，Y1轴丝杆(7)伸入并穿过Y1轴滑板(6)；
所述的X1轴丝杆(10)与第一刀具安装座(9)螺纹连接，X1轴丝杆(10)伸入并穿过第一刀具安装座(9)；
所述的Z3轴丝杆(12)与Z3轴滑板(13)螺纹连接，Z3轴丝杆(12)伸入并穿过Z3轴滑板(13)；
所述的Y3轴丝杆(16)与Y3轴滑板(15)螺纹连接，Y3轴丝杆(16)伸入并穿过Y3轴滑板(15)；
所述的X3轴丝杆(19)与第二刀具安装座(18)螺纹连接，X3轴丝杆(19)伸入并穿过第二刀具安装座(18)。
8.根据权利要求3至6任一项所述的六轴走心式车铣机床，其特征在于：所述的Z1轴滑板(21)上开有Z1轴螺纹盲孔，所述的Z1轴丝杆(3)的一端伸入Z1轴螺纹盲孔内并与Z1轴螺纹盲孔螺纹连接；
所述的Y1轴滑板(6)上开有Y1轴螺纹盲孔，所述的Y1轴丝杆(7)的一端伸入Y1轴螺纹盲孔内并与Y1轴螺纹盲孔螺纹连接；
所述的第一刀具安装座(9)上开有X1轴螺纹盲孔，所述的X1轴丝杆(10)的一端伸入X1轴螺纹盲孔并与X1轴螺纹盲孔螺纹连接；
所述的Z3轴滑板(13)上开有Z3轴螺纹盲孔，所述的Z3轴丝杆(12)的一端伸入Z3轴螺纹盲孔内并与Z3轴螺纹盲孔螺纹连接；
所述的Y3轴滑板(15)上开有Y3轴螺纹盲孔，所述的Y3轴丝杆(16)的一端伸入Y3轴螺纹盲孔内并与Y3轴螺纹盲孔螺纹连接；
所述的第二刀具安装座(18)上开有X3轴螺纹盲孔，所述的X3轴丝杆(19)的一端伸入X3轴螺纹盲孔并与X3轴螺纹盲孔螺纹连接。
9.根据权利要求7所述的六轴走心式车铣机床，其特征在于：
Z1轴组还包括由Z1轴线轨(22)和Z1轴滑块(23)构成的Z1轴滑动副，所述Z1轴线轨(22)安装在机床床身(1)上，Z1轴滑块(23)安装在Z1轴滑板(21)底部；
Y1轴组还包括由Y1轴线轨(24)和Y1轴滑块(25)构成的Y1轴滑动副，所述Y1轴线轨(24)安装在Y1轴滑板(6)上，Y1轴滑块(25)安装在立柱(2)上；
X1轴组还包括由X1轴线轨(26)和X1轴滑块(27)构成的X1轴滑动副，所述X1轴线轨(26)安装在Y1轴滑板(6)上，X1轴滑块(27)安装在第一刀具安装座(9)上；
Z3轴组还包括由Z3轴线轨(28)和Z3轴滑块(29)构成的Z3轴滑动副，所述Z3轴线轨(28)安装在机床床身(1)上，Z3轴滑块(29)安装在Z3轴滑板(13)底部；
Y3轴组还包括由Y3轴线轨(30)和Y3轴滑块(31)构成的Y3轴滑动副，所述Y3轴线轨(30)安装在Y3轴滑板(15)上，Y3轴滑块(31)安装在Z3轴滑板(13)上；
X3轴组还包括由X3轴线轨(32)和X3轴滑块(33)构成的X3轴滑动副，所述X3轴线轨(32)安装在Y3轴滑板(15)上，X3轴滑块(33)安装在第二刀具安装座(18)上。
10.根据权利要求7所述的六轴走心式车铣机床，其特征在于：
Z1轴组还包括Z1轴联轴器(34)和Z1轴电机座(35)，Z1轴电机座(35)固定在床身(1)上，用于安装Z1轴电机(4)，Z1轴电机座(35)内装有Z1轴轴承，Z1轴丝杆(3)的一端穿过Z1轴轴承，并通过Z1轴联轴器(34)与Z1轴电机(4)的传动轴连接；
Y1轴组还包括Y1轴联轴器和Y1轴电机座(36)，Y1轴电机座(36)固定在立柱(2)的顶部，用于安装Y1轴电机(8)，Y1轴电机座(36)内装有Y1轴轴承，Y1轴丝杆(7)的一端穿过Y1轴轴承，并通过Y1轴联轴器与Y1轴电机(8)的传动轴连接；
X1轴组还包括X1轴联轴器和X1轴电机座(37)，X1轴电机座(37)固定在Y1轴滑板(6)的侧面，用于安装X1轴电机(11)，X1轴电机座(37)内装有X1轴轴承，X1轴丝杆(10)的一端穿过X1轴轴承，并通过X1轴联轴器与X1轴电机(11)的传动轴连接；
Z3轴组还包括Z3轴联轴器(38)和Z3轴电机座(39)，Z3轴电机座(39)固定在床身(1)上，用于安装Z3轴电机(14)，Z3轴电机座(39)内装有Z3轴轴承，Z3轴丝杆(12)的一端穿过Z3轴轴承，并通过Z3轴联轴器(38)与Z3轴电机(14)的传动轴连接；
Y3轴组还包括Y3轴联轴器和Y3轴电机座(40)，Y3轴电机座(40)固定在Z3轴滑板(13)的顶部，用于安装Y3轴电机(17)，Y3轴电机座(40)内装有Y3轴轴承，Y3轴丝杆(16)的一端穿过Y3轴轴承，并通过Y3轴联轴器与Y3轴电机(17)的传动轴连接；
X3轴组还包括X3轴联轴器和X3轴电机座(41)，X3轴电机座(41)固定在Y3轴滑板(15)的侧面，用于安装X3轴电机(20)，X3轴电机座(41)内装有X3轴轴承，X3轴丝杆(19)的一端穿过X3轴轴承，并通过X3轴联轴器与X3轴电机(20)的传动轴连接。
11.根据权利要求7所述的六轴走心式车铣机床，其特征在于：
Z1轴组还包括与Z1轴丝杆(3)相配合的Z1轴螺母，所述Z1轴螺母安装在Z1轴滑板(21)上，Z1轴丝杆(3)穿过Z1轴螺母，Z1轴滑板(21)通过Z1轴螺母实现与Z1轴丝杆(3)的螺纹连接；
Y1轴组还包括与Y1轴丝杆(7)配合的Y1轴螺母，所述Y1轴螺母安装在Y1轴滑板(6)上，Y1轴丝杆(7)穿过Y1轴螺母，Y1轴滑板(6)通过Y1轴螺母实现与Y1轴丝杆(7)的螺纹连接；
X1轴组还包括与X1轴丝杆(10)相配合的X1轴螺母，所述X1轴螺母安装在第一刀具安装座(9)上，X1轴丝杆(10)穿过X1轴螺母，第一刀具安装座(9)通过X1轴螺母实现与X1轴丝杆(10)的螺纹连接；
Z3轴组还包括与Z3轴丝杆(12)相配合的Z3轴螺母，所述Z3轴螺母安装在Z3轴滑板(13)上，Z3轴丝杆(12)穿过Z3轴螺母，Z3轴滑板(13)通过Z3轴螺母实现与Z3轴丝杆(12)的螺纹连接；
Y3轴组还包括与Y3轴丝杆(16)配合的Y3轴螺母，所述Y3轴螺母安装在Y3轴滑板(15)上，Y3轴丝杆(16)穿过Y3轴螺母，Y3轴滑板(15)通过Y3轴螺母实现与Y3轴丝杆(16)的螺纹连接；
X3轴组还包括与X3轴丝杆(19)相配合的X3轴螺母，所述X3轴螺母安装在第二刀具安装座(18)上，X3轴丝杆(19)穿过X3轴螺母，第二刀具安装座(18)通过X3轴螺母实现与X3轴丝杆(19)的螺纹连接。
12.根据权利要求1至6任一项所述的六轴走心式车铣机床，其特征在于：所述的立柱(2)上的通孔内设置导套结构。
13.根据权利要求1至6任一项所述的六轴走心式车铣机床，其特征在于：所述的立柱(2)上的通孔内设置无导套结构。
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