CN106925798A - 一种具有缓冲功能主轴的加工中心及其加工方法 - Google Patents

一种具有缓冲功能主轴的加工中心及其加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及加工中心技术领域，具体涉及一种具有缓冲功能主轴的加工中心还涉及此加工中心的加工方法，包括机架、工作台、加工组件和刀架，机架包括卧式安装台和立式安装台，工作台安装于卧式安装台，加工组件安装于立式安装台，加工组件垂直于工作台上方，刀架安装于立式安装台，加工组件包括安装座、缓冲模组和上下运动模组，安装座安装于上下运动模组，缓冲模组驱动连接于安装座，加工方法是在加工过程中，在上下运动模组上下移动过程中，当刀具靠近零件30～100mm时，缓冲模组对加工主轴起到缓冲效果；防止上下运动模组的快速运动导致刀具与零件发生碰撞，提高安全效果；能够在本发明在工作过程中突然断电及时起到保护效果。

Description

一种具有缓冲功能主轴的加工中心及其加工方法
技术领域
本发明涉及加工中心技术领域，特别是涉及一种具有缓冲功能主轴的加工中心及其加工方法。
背景技术
加工中心机即金属加工中心机床，也叫CNC机床，简称加工中心(英文名是Computerized Numerical Control Machine简称CNC)。金属加工中心是通常由控制***、伺服***、检测***、机械传动***及其他辅助***组成的、适用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。金属加工中心备有刀库，具有自动换刀功能，是对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。金属加工中心是高度机电一体化的机床，工件装夹后，数控***能控制机床按不同工序自动选择刀具、更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转速及进给量等，可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序，因而大大减少了工件装夹时间、测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，精度要求较高，品种更换频繁的零件具有良好的经济效益。
然而，目前市场上的加工中心结构复杂，主轴不存在缓冲效果，导致在加工过程中突然断电主轴突然掉落，存在了安全隐患需要解决。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种通过缓冲模组起到缓冲效果，便于在加工过程中提高安全性，能够使本发明在工作过程中突然断电及时起到保护效果，安全性能高的一种具有缓冲功能主轴的加工中心及其加工方法。
本发明所采用的技术方案是：一种具有缓冲功能主轴的加工中心，包括机架、工作台、加工组件和刀架，所述机架包括卧式安装台和立式安装台，所述工作台安装于卧式安装台，所述加工组件安装于立式安装台，所述加工组件垂直于工作台上方，所述刀架安装于立式安装台，且位于加工组件一侧，所述加工组件包括安装座、缓冲模组和上下运动模组，所述安装座安装于上下运动模组，所述缓冲模组驱动连接于安装座，所述安装座安装有加工主轴和主轴动力模组，所述主轴动力模组驱动连接于加工主轴。
对上述方案的进一步改进为，所述工作台包括固定台、左右运动模组和前后运动模组，所述前后运动模组安装于卧式安装台，所述左右运动模组安装于前后运动模组，所述固定台安装于左右运动模组。
对上述方案的进一步改进为，所述立式安装台安装有储气模组，所述储气模组安装于立式安装台内部靠近加工组件位置，所述储气模组与缓冲模组连接。
对上述方案的进一步改进为，所述缓冲模组为缓冲气缸，所述缓冲模组驱动端通过螺栓与安装座相连；所述储气模组为储气罐，所述储气模组固定安装于立式安装台内部。
对上述方案的进一步改进为，所述立式安装台上表面安装有固定架，所述固定架将缓冲模组固定安装。
对上述方案的进一步改进为，所述刀架包括支撑座、安装于支撑座的刀盘、安装于刀盘下表面可旋转的取刀机械臂，所述支撑座安装于立式安装台侧表面。
一种具有缓冲功能主轴的加工中心的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将需要对加工零件使用到的刀具安装于刀盘；
步骤2：将待加工零件固定锁紧于固定台；
步骤3：通过主轴驱动模组驱动加工主轴在上下运动模组上下移动对零件加工；
步骤4：在步骤3加工过程中，在上下运动模组上下移动过程中，当刀具靠近零件30～100mm时，通过缓冲模组对加工主轴起到缓冲效果；
步骤5：在步骤3加工过程中，左右运动模组与前后运动模组同时驱动零件在固定台上左右和前后移动，以加工主轴为中心移动加工。
步骤6：在步骤5加工完毕后，需要更换刀具对零件进一步加工，直至零件加工完成。
对上述方案的进一步改进为，所述步骤1中，刀具安装，首先将刀具安装于加工主轴，通过取刀机械臂将刀具抓取安装至刀盘。
对上述方案的进一步改进为，所述当刀具靠近零件30～100mm，为零件顶端至刀具低面的高度直线距离。
对上述方案的进一步改进为，所述步骤6中，更换刀具过程中左右运动模组与前后运动模组将驱动零件离开加工主轴位置。
本发明的有益效果为：
1、一种具有缓冲功能主轴的加工中心，一方面，设有机架、工作台、加工组件和刀架，通过机架起到支撑安装效果，通过工作台进行安装固定零件，通过加工组件对零件进行加工，效率高，通过刀架安装零件加工过程中需要的零件，提高工作效率，第二方面，机架包括卧式安装台和立式安装台，工作台安装于卧式安装台，通过卧式安装台起到便于安装及安装方便等效果，加工组件安装于立式安装台，通过立式安装台安装，方便安装，提高固定效果，加工组件垂直于工作台上方，便于加工组件对工作台上固定的零件进行加工，提高工作效率，刀架安装于立式安装台，安装效果好，提高安装的方便性，且位于加工组件一侧，便于更换刀具，提高工作效率；第三方面，加工组件包括安装座、缓冲模组和上下运动模组，通过安装座起到固定安装效果，通过缓冲模组起到缓冲效果，便于在加工过程中提高安全性，能够在本发明在工作过程中突然断电及时起到保护效果，安全性能高，所述缓冲模组驱动连接于安装座，所述安装座安装于上下运动模组，通过上下运动模组驱动安装座上下移动，驱动效果好，提高工作效率；第四方面，安装座安装有加工主轴和主轴动力模组，所述主轴动力模组驱动连接于加工主轴，通过加工主轴安装刀具并对零件进行加工，通过主轴动力模组驱动加工主轴工作，驱动效果好，工作效率高。
2、所述工作台包括固定台、左右运动模组和前后运动模组，通过左右运动模组起到左右运动效果，通过前后运动模组起到前后运动效果，所述前后运动模组安装于卧式安装台，安装方便，固定效果好，所述左右运动模组安装于前后运动模组，安装方便，驱动效果好，所述固定台安装于左右运动模组，安装方便，通过左右运动模组和前后运动模组能够进一步提高本发明的工作效率。
3、所述立式安装台安装有储气模组，所述储气模组安装于立式安装台内部靠近加工组件位置，所述储气模组与缓冲模组连接，通过储气模组能够储存气体，便于在突然断电情况下使得缓冲模组能够及时的对安装座起到缓冲效果，能够进一步的提高本发明加工的安全性。
4、所述缓冲模组为缓冲气缸，缓冲效果好，安全性能高，所述缓冲模组驱动端通过螺栓与安装座相连，通过螺栓固定，固定效果好；所述储气模组为储气罐，储气效果好，所述储气模组固定安装于立式安装台内部，有效的节省安装空间，安装方便。
5、所述立式安装台上表面安装有固定架，通过固定架起到固定安装效果，所述固定架将缓冲模组固定安装，能够进一步提高缓冲模组的固定效果，同时提高缓冲效果，提高安全效果。
6、所述刀架包括支撑座，安装于支撑座的刀盘，安装于刀盘下表面可旋转的取刀机械臂，所述支撑座安装于立式安装台侧表面，通过支撑座起到支撑安装效果，通过刀盘安装刀具，能够同时安装若干个刀具，提高效率，通过取刀机械臂将刀盘上的刀具与加工主轴上的刀具进行更换安装，使用方便，提高工作效率。
7、一种具有缓冲功能主轴的加工中心的加工方法，包括以下步骤：步骤1：将需要对加工零件使用到的刀具安装于刀盘；通过人工将需要的刀具安装于主轴，通过取刀机械臂将刀具逐一抓取安装于刀盘，安装过程中，需要对刀的高度进行调整，提高加工精度；
步骤2：将待加工零件固定锁紧于固定台；通过夹具或压块将零件固定，固定效果好，提高加工效率；
步骤3：通过主轴驱动模组驱动加工主轴在上下运动模组上下移动对零件加工；通过加工主轴安装刀具对零件进行加工，稳定性好，提高加工效率；
步骤4：在步骤3加工过程中，在上下运动模组上下移动过程中，当刀具靠近零件30～100mm时，通过缓冲模组对加工主轴起到缓冲效果；通过缓冲模组提高加工安全效果，防止上下运动模组的快速运动导致刀具与零件发生碰撞，提高安全效果。
步骤5：在步骤3加工过程中，左右运动模组与前后运动模组同时驱动零件在固定台上左右和前后移动，能够对零件任意形状进行加工，以加工主轴为中心移动加工，提高加工范围；
步骤6：在步骤5加工完毕后，需要更换刀具对零件进一步加工，直至零件加工完成，加工效果好，加工效率高。
8、所述步骤1中，刀具安装，首先将刀具安装于加工主轴，通过取刀机械臂将刀具抓取安装至刀盘，安装方便，提高工作效率。
9、所述当刀具靠近零件30～100mm，为零件顶端至刀具低面的高度直线距离，防止刀具与零件发生碰撞，进一步提高本发明的安全效果。
10、所述步骤6中，更换刀具过程中左右运动模组与前后运动模组将驱动零件离开加工主轴位置，便于取刀机械臂换取刀具，同时提高安全效果。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明另一视角的立体图；
图3为本发明另一视角的立体图。
附图标识：加工中心100、机架110、卧式安装台111、立式安装台112、固定架112b、储气模组112a、工作台120、固定台121、左右运动模组122、前后运动模组123、加工组件130、安装座131、缓冲模组132、螺栓132a、上下运动模组133、加工主轴134、主轴动力模组135、刀架140、支撑座141、刀盘142、取刀机械臂143。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1～图3所示，为本发明不同视角的立体图。
一种具有缓冲功能主轴的加工中心100，包括机架110、工作台120、加工组件130和刀架140，所述机架110包括卧式安装台111和立式安装台112，所述工作台120安装于卧式安装台111，所述加工组件130安装于立式安装台112，所述加工组件130垂直于工作台120上方，所述刀架140安装于立式安装台112，且位于加工组件130一侧，所述加工组件130包括安装座131、缓冲模组132和上下运动模组133，所述安装座131安装于上下运动模组133，所述缓冲模组132驱动连接于安装座131，所述安装座131安装有加工主轴134和主轴动力模组135，所述主轴动力模组135驱动连接于加工主轴134。
一方面，设有机架110、工作台120、加工组件130和刀架140，通过机架110起到支撑安装效果，通过工作台120进行安装固定零件，通过加工组件130对零件进行加工，效率高，通过刀架140安装零件加工过程中需要的零件，提高工作效率，第二方面，机架110包括卧式安装台111和立式安装台112，工作台120安装于卧式安装台111，通过卧式安装台111起到便于安装及安装方便等效果，加工组件130安装于立式安装台112，通过立式安装台112安装，方便安装，提高固定效果，加工组件130垂直于工作台120上方，便于加工组件130对工作台120上固定的零件进行加工，提高工作效率，刀架140安装于立式安装台112，安装效果好，提高安装的方便性，且位于加工组件130一侧，便于更换刀具，提高工作效率；第三方面，加工组件130包括安装座131、缓冲模组132和上下运动模组133，通过安装座131起到固定安装效果，通过缓冲模组132起到缓冲效果，便于在加工过程中提高安全性，能够在本发明在工作过程中突然断电及时起到保护效果，安全性能高，所述缓冲模组132驱动连接于安装座131，所述安装座131安装于上下运动模组133，通过上下运动模组133驱动安装座131上下移动，驱动效果好，提高工作效率；第四方面，安装座131安装有加工主轴134和主轴动力模组135，所述主轴动力模组135驱动连接于加工主轴134，通过加工主轴134安装刀具并对零件进行加工，通过主轴动力模组135驱动加工主轴134工作，驱动效果好，工作效率高。
工作台120包括固定台121、左右运动模组122和前后运动模组123，通过左右运动模组122起到左右运动效果，通过前后运动模组123起到前后运动效果，所述前后运动模组123安装于卧式安装台111，安装方便，固定效果好，所述左右运动模组122安装于前后运动模组123，安装方便，驱动效果好，所述固定台121安装于左右运动模组122，安装方便，通过左右运动模组122和前后运动模组123能够进一步提高本发明的工作效率。
立式安装台112安装有储气模组112a，所述储气模组112a安装于立式安装台112内部靠近加工组件130位置，所述储气模组112a与缓冲模组132连接，通过储气模组112a能够储存气体，便于在突然断电情况下使得缓冲模组132能够及时的对安装座131起到缓冲效果，能够进一步的提高本发明加工的安全性。
缓冲模组132为缓冲气缸，缓冲效果好，安全性能高，所述缓冲模组132驱动端通过螺栓132a与安装座131相连，通过螺栓132a固定，固定效果好；所述储气模组112a为储气罐，储气效果好，所述储气模组112a固定安装于立式安装台112内部，有效的节省安装空间，安装方便。
立式安装台112上表面安装有固定架112b，通过固定架112b起到固定安装效果，所述固定架112b将缓冲模组132固定安装，能够进一步提高缓冲模组132的固定效果，同时提高缓冲效果，提高安全效果。
刀架140包括支撑座141，安装于支撑座141的刀盘142，安装于刀盘142下表面可旋转的取刀机械臂143，所述支撑座141安装于立式安装台112侧表面，通过支撑座141起到支撑安装效果，通过刀盘142安装刀具，能够同时安装若干个刀具，提高效率，通过取刀机械臂143将刀盘142上的刀具与加工主轴134上的刀具进行更换安装，使用方便，提高工作效率。
一种具有缓冲功能主轴的加工中心100的加工方法，包括以下步骤：步骤1：将需要对加工零件使用到的刀具安装于刀盘142；通过人工将需要的刀具安装于主轴，通过取刀机械臂143将刀具逐一抓取安装于刀盘142，安装过程中，需要对刀的高度进行调整，提高加工精度；
步骤2：将待加工零件固定锁紧于固定台121；通过夹具或压块将零件固定，固定效果好，提高加工效率；
步骤3：通过主轴驱动模组驱动加工主轴134在上下运动模组133上下移动对零件加工；通过加工主轴134安装刀具对零件进行加工，稳定性好，提高加工效率；
步骤4：在步骤3加工过程中，在上下运动模组133上下移动过程中，当刀具靠近零件30～100mm时，通过缓冲模组132对加工主轴134起到缓冲效果；通过缓冲模组132提高加工安全效果，防止上下运动模组133的快速运动导致刀具与零件发生碰撞，提高安全效果。
步骤5：在步骤3加工过程中，左右运动模组122与前后运动模组123同时驱动零件在固定台121上左右和前后移动，能够对零件任意形状进行加工，以加工主轴134为中心移动加工，提高加工范围；
步骤6：在步骤5加工完毕后，需要更换刀具对零件进一步加工，直至零件加工完成，加工效果好，加工效率高。
步骤1中，刀具安装，首先将刀具安装于加工主轴134，通过取刀机械臂143将刀具抓取安装至刀盘142，安装方便，提高工作效率。
当刀具靠近零件30～100mm，为零件顶端至刀具低面的高度直线距离，防止刀具与零件发生碰撞，进一步提高本发明的安全效果。
步骤6中，更换刀具过程中左右运动模组122与前后运动模组123将驱动零件离开加工主轴134位置，便于取刀机械臂143换取刀具，同时提高安全效果。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种具有缓冲功能主轴的加工中心，包括机架、工作台、加工组件和刀架，其特征在于：所述机架包括卧式安装台和立式安装台，所述工作台安装于卧式安装台，所述加工组件安装于立式安装台，所述加工组件垂直于工作台上方，所述刀架安装于立式安装台，且位于加工组件一侧，所述加工组件包括安装座、缓冲模组和上下运动模组，所述安装座安装于上下运动模组，所述缓冲模组驱动连接于安装座，所述安装座安装有加工主轴和主轴动力模组，所述主轴动力模组驱动连接于加工主轴。
2.根据权利要求1所述的一种具有缓冲功能主轴的加工中心，其特征在于：所述工作台包括固定台、左右运动模组和前后运动模组，所述前后运动模组安装于卧式安装台，所述左右运动模组安装于前后运动模组，所述固定台安装于左右运动模组。
3.根据权利要求1所述的一种具有缓冲功能主轴的加工中心，其特征在于：所述立式安装台安装有储气模组，所述储气模组安装于立式安装台内部靠近加工组件位置，所述储气模组与缓冲模组连接。
4.根据权利要求3所述的一种具有缓冲功能主轴的加工中心，其特征在于：所述缓冲模组为缓冲气缸，所述缓冲模组驱动端通过螺栓与安装座相连；所述储气模组为储气罐，所述储气模组固定安装于立式安装台内部。
5.根据权利要求4所述的一种具有缓冲功能主轴的加工中心，其特征在于：所述立式安装台上表面安装有固定架，所述固定架将缓冲模组固定安装。
6.根据权利要求5所述的一种具有缓冲功能主轴的加工中心，其特征在于：所述刀架包括支撑座、安装于支撑座的刀盘、安装于刀盘下表面可旋转的取刀机械臂，所述支撑座安装于立式安装台侧表面。
7.根据权利要求1～6任意一项所述的一种具有缓冲功能主轴的加工中心的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将需要对加工零件使用到的刀具安装于刀盘；
步骤2：将待加工零件固定锁紧于固定台；
步骤3：通过主轴驱动模组驱动加工主轴在上下运动模组上下移动对零件加工；
步骤4：在步骤3加工过程中，在上下运动模组上下移动过程中，当刀具靠近零件30～100mm时，通过缓冲模组对加工主轴起到缓冲效果；
步骤5：在步骤3加工过程中，左右运动模组与前后运动模组同时驱动零件在固定台上左右和前后移动，以加工主轴为中心移动加工；
步骤6：在步骤5加工完毕后，需要更换刀具对零件进一步加工，直至零件加工完成。
8.根据权利要求7所述的一种具有缓冲功能主轴的加工中心的加工方法，其特征在于：所述步骤1中，刀具安装，首先将刀具安装于加工主轴，通过取刀机械臂将刀具抓取安装至刀盘。
9.根据权利要求7所述的一种具有缓冲功能主轴的加工中心的加工方法，其特征在于：所述当刀具靠近零件30～100mm，为零件顶端至刀具底面的直线距离。
10.根据权利要求7所述的一种具有缓冲功能主轴的加工中心的加工方法，其特征在于：所述步骤6中，更换刀具过程中左右运动模组与前后运动模组将驱动零件离开加工主轴位置。
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