CN111957990A - 一种数控机床 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种数控机床,涉及数控机床领域,其包括机座,所述机座的两端分别设置有进给***和主轴箱,所述主轴箱上水平且独立转动连接有多个用于供刀具固定的主轴,并且所述主轴水平滑动连接于所述主轴箱。本申请具有以下优点和效果:通过设置装配若干单独工作的主轴的主轴箱,实现不同刀具的单独选取和工作,从而实现刀具的不停机选取以及工件的不停机加工,提高了工件的加工效率。
Description
技术领域
本申请涉及数控机床领域,特别涉及一种数控机床。
背景技术
数控机床的主轴部件指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴,通常由主轴、轴承和传动件等组成主轴部件,在机器中主要用来支撑传动零件并传递运动及扭矩。
相关技术中的数控机床主要利用进给***对工件进行夹持固定,并控制工件沿X轴、Y轴以及Z轴方向运动,同时利用主轴箱控制刀具旋转,以用于实现工件的加工。
但是复杂的工件在加工时,通常需要采用若干刀具对工件的不同位置进行加工,而相关技术中的数控机床在更换刀具时,需要对整机进行停机,然后再对刀具进行拆卸和更换,影响工件的加工效率,有待改进。
发明内容
为了提高工件的加工效率,本申请的目的是提供一种数控机床。
本申请提供的一种数控机床采用如下的技术方案:一种数控机床,包括机座,所述机座的两端分别设置有进给***和主轴箱,所述主轴箱上水平且独立转动连接有多个用于供刀具固定的主轴,并且所述主轴水平滑动连接于所述主轴箱。
通过采用上述技术方案,当使用上述数控机床对工件进行加工时,利用进给***对工件进行夹持固定,同时将不同的刀具固定于不同的主轴上,并控制所有的主轴同步旋转。当对工件进行加工时,控制单独的主轴带动刀具伸出,然后利用进给***控制工件靠近刀具,实现工件的加工。随后利用进给***控制工件反向运动,并控制工作的主轴以及刀具回退,同时控制例外的主轴和刀具伸出,并利用进给***控制工件再次靠近刀具,依次往复,实现工件的加工。因此通过设置装配若干单独工作的主轴的主轴箱,实现不同刀具的单独选取和工作,从而实现刀具的不停机选取以及工件的不停机加工,提高了工件的加工效率。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述主轴包括轴套,所述轴套内水平滑动连接有安装轴,所述安装轴内水平转动连接有芯轴,所述芯轴与所述安装轴的两端之间均设置有端盖;所述芯轴位于所述安装轴外部的一端设置有用于固定刀具的刀座,且位于所述安装轴外部的另一端延伸设置有滑动轴;所述滑动轴的外壁设置有驱动轴,所述滑动轴水平滑动连接于所述驱动轴,所述滑动轴的外壁设置有花键,所述驱动轴的内壁设置有供所述花键滑移的键槽;所述主轴箱包括主座,所述主座上竖直且并排设置有前主板和后主板,所述前主板上贯穿设置有多排前安装孔组,每排所述前安装孔组均包括多个间隔设置的前孔洞,并且每个所述前孔洞均供所述轴套嵌入固定;所述后主板上贯穿设置有多排对准所述前安装孔组的后安装孔组,每排所述后安装孔组均包括多个间隔设置的后孔洞,并且每个所述后孔洞均供所述驱动轴嵌入;相邻两排所述前安装孔组上的多个所述前孔洞呈错位状设置,所述后孔洞内还嵌设固定有固定座,并且所述驱动轴转动连接于所述固定座。
通过采用上述技术方案,当使用上述主轴时,控制驱动轴定轴旋转,此时在花键和键槽的配合下,控制滑动轴和芯轴同步旋转,进而实现刀座与刀具的旋转控制。当调整刀具的进给时,控制安装轴水平滑移,此时在端盖的配合作用下,控制芯轴以及滑动轴同步水平滑移。并且在滑动轴的滑移过程中,滑动轴不会脱离驱动轴,从而实现滑动轴旋转和滑移的同步进行,即实现刀座与刀具旋转中的进给控制。因此通过设置单独滑移和旋转的芯轴和滑动轴,无需驱动整个主轴同步运动进给,即可实现刀座与刀具旋转中的自由进给控制,提高主轴的使用便捷性。当使用上述主轴箱时,将若干主轴固定于主轴箱上,并且不同的刀具固定于不同主轴的刀座上。因此当对工件进行加工时,控制所有的主轴内的驱动轴同步旋转,此时实现所有滑动轴与芯轴的同步旋转控制。当需要使用特定的刀具对工件进行加工时,只需控制与刀具相匹配的安装轴水平滑移,即可实现该刀具的选取,随后即可利用该刀具对工件进行加工。当需要使用其他刀具时,控制该安装轴反向运动并复位后,再控制另外的携带刀具的主轴单独滑移和进给,即可实现刀具的不停机选取以及工件的不停机加工。因此通过设置装配若干单独工作的主轴的主轴箱,实现不同刀具的单独选取和工作,从而实现刀具的不停机选取以及工件的不停机加工,提高了工件的加工效率。同时通过将相邻两排前孔洞设置为错位状,使得每个主轴上的刀具在工作时,都可以处于相对独立的空间内单独工作,避免工件碰触到其他的刀具,从而增大了整个主轴箱工作时的稳定性。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述安装轴靠近所述滑动轴的一端外壁设置有夹持板,所述夹持板位于所述前主板和所述后主板之间,所述前主板和所述后主板之间设置有多个气缸,多个所述气缸用于单独驱动每个所述安装轴水平滑移,并且所述气缸的活塞杆与所述夹持板相固定;所述前主板和所述后主板的上端之间水平设置有悬架,所述悬架上设置有一对电机,一对所述电机的机轴上均设置有主动轮,所述驱动轴背离所述安装轴的一端外壁设置有驱动轮,所述主动轮与所述驱动轮之间通过皮带联动连接。
通过采用上述技术方案,当控制安装轴滑移时,利用独立工作的气缸,即可驱动单一的安装轴滑移。并且通过将夹持板设置于安装轴的尾端,并将气缸设置于前主板和后主板之间,实现气缸的隐蔽性设置,合理的利用了主轴箱内的闲置空间,提高整个主轴箱的紧凑程度和美观程度。当控制所有滑动轴以及芯轴同步旋转时,利用电机带动主动轮旋转,同时利用驱动轮和皮带的配合,实现所有滑动轴以及芯轴同步旋转的控制,进而实现刀具的不停机切换以及工件的不停机加工。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述安装轴的两侧外壁均水平设置有导向块,所述轴套的两侧内壁均水平设置有供所述导向块水平滑移的导向槽;所述轴套的顶壁设置有沿其轴向方向设置的主油槽,且上端外壁贯穿设置有连通所述主油槽的油孔,所述安装轴的上端外壁设置有导油槽,所述导油槽连通所述主油槽和所述导向块的外壁。
通过采用上述技术方案,通过设置导向块和导向槽的配合,实现安装轴水平滑移过程中的导向和限位,实现安装轴的精准运动控制,从而可以有效的提高整个主轴的工作精度和加工精度。并且当安装轴滑移时,将润滑油沿着油孔注入主油槽内,随后润滑油沿着导油槽流至导向块外壁位置,实现导向块与导向槽之间以及轴套与安装轴之间的润滑,保证安装轴的流畅滑移,避免出现卡顿现象。与此同时,由于主油槽沿轴套的轴向方向设置,因此无论导油槽运动至何处时,主油槽都连通导油槽,因此能实现导向块与导向槽之间以及轴套与安装轴之间的不停止注油,即保证两者工作时的稳定润滑,提高工作过程的流畅度。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述导油槽包括一对设置于所述安装轴外壁的第一油槽,一对所述第一油槽沿安装轴周向方向设置,并且一对所述第一油槽的两端分别延伸并对准一对所述导向块的两端上端外壁;所述导油槽还包括设置于所述安装轴外壁的第二油槽,所述第二油槽沿所述安装轴的周向方向设置,所述第二油槽位于一对所述第一油槽之间,并且所述第二油槽的两端分别延伸并对准一对所述导向块的中部上端外壁;所述导油槽还包括设置于所述安装轴上端外壁的第三油槽,所述第三油槽沿所述安装轴的轴向方向设置,且对准所述主油槽,所述第三油槽的两端分别连通一对所述第一油槽的中部位置,且中部连通所述第二油槽的中部位置。
通过采用上述技术方案,当润滑油沿着主油槽外排时,油液进入第三油槽内,由于第三油槽将第一油槽和第二油槽连通,因此第三油槽内的润滑油可以沿着一对第一油槽和第二油槽流至导向块位置处,实现多流道供油,从而保证导向块与导向槽之间以及轴套与安装轴之间的快速注油和高效注油,即保证两者工作时的稳定润滑,提高工作过程的流畅度。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述进给***包括沿所述机座X轴方向水平滑动连接有底座,所述底座上设置有沿其Y轴方向水平滑移的支撑座,并且所述支撑座设置有沿其Z轴方向竖直滑移的滑动座,所述滑动座上设置有用于夹持工件的夹具;所述底座包括水平设置的第一座体和竖直设置的第二座体,所述支撑座的下端面抵触所述第一座体的上端面,且侧壁抵触所述第二座体的侧壁。
通过采用上述技术方案,当将上述进给***应用于数控机床上时,利用夹具对工件进行夹持。当对工件进行加工时,利用底座、支撑座以及滑动座的自由滑移,实现工件X轴、Y轴以及Z轴方向的运动控制,即实现工件的自由进给和加工。并且当使用上述进给***时,利用L形的底座对支撑座、滑动座以及夹具进行支撑。并且在支撑过程中,利用第一座体承载支撑座、滑动座以及夹具的重力,利用第二座体承载支撑座、滑动座以及夹具受到刀具的推力,实现水平和竖直方向的稳定支撑。因此有效的增大了支撑座、滑动座以及夹具工作时的稳定性,实现工件的精准定位,从而实现工件的精准加工。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述夹具包括竖直设置有支撑板,所述支撑板的上端水平设置有上安装板,且下端水平设置有下安装板;所述下安装板的上端面设置有下夹座,所述支撑板的侧壁竖直滑动连接有位于所述下夹座正上方的上夹座,并且所述上安装板上设置有用于驱动所述上夹座沿竖直方向滑移的油缸;所述下夹座包括电机,所述电机的机轴上设置有转盘,所述转盘的上端面设置有下夹块,所述上夹座包括竖直滑动连接于所述支撑板侧壁的定位座,所述定位座上竖直转动连接有转轴,所述转轴的下端设置有位于所述下夹块正上方的上夹块,且外壁设置有刹车盘。
通过采用上述技术方案,当对工件进行夹持固定时,利用油缸控制上夹座向上运动,然后控制上夹座向下运动,即可利用上夹座和下夹座的配合,实现工件的夹持固定。当对工件进行夹持时,利用上夹块和下夹块对工件进行夹持。与此同时,由于下夹座和上夹座可以自由旋转,同时通过刹车盘的配合,可以实现工件任意角度的调整和固定,因此可以实现工件各面的连续加工和不拆卸加工,提高了加工效率。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述定位座包括设置于所述支撑板侧壁的第一定位块,所述第一定位块背离所述支撑板的一侧竖直滑动连接有第二定位块,所述第一定位块通过螺栓固定于所述支撑板,所述转轴转动连接于所述第二定位块,并且所述油缸的活塞杆与所述第二定位块的上端面相固定。
通过采用上述技术方案,由于第二定位块竖直滑动连接于第一定位块,并且只能从第一定位块的上端滑移至下端,因此第一定位块的高度位置将决定第二定位块的工作高度位置,从而实现上夹块的最低端工作位置和最高端工作位置的限位,从而实现上夹块与下夹块之间距离的调节,以用于适配不同大小的工件,达到了高适配性的效果。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述下夹块包括第一固定块,所述第一固定块的上端面设置有第一夹持块,所述第一夹持块的下端面设置有第一燕尾条,所述第一固定块的上端面贯穿设置有供所述第一燕尾条滑移的第一燕尾槽,所述第一固定块包括一对第一块体,一对所述第一块体之间通过螺栓固定连接;所述上夹块包括第二固定块,所述第二固定块的下端面设置有第二夹持块,所述第二夹持块的上端面设置有第二燕尾条,所述第二固定块的下端面贯穿设置有供所述第二燕尾条滑移的第二燕尾槽,所述第二固定块包括一对第二块体,一对所述第二块体之间通过螺栓固定连接。
通过采用上述技术方案,当对工件进行夹持固定时,利用第一夹持块和第二夹持块的配合,实现工件的夹持固定。由于第一夹持块和第二夹持块分别通过第一燕尾条与第二燕尾条与第一固定块和第二固定块相卡接固定,因此第一夹持块和第二夹持块可以自由滑移,并实现各个位置的固定,因此可以实现第一夹持块和第二夹持块位置的调节,以用于实现工件的精准夹持固定,提高工件的加工精度。与此同时,由于第一夹持块和第二夹持块可以自由拆装,并且拆装过程轻松方便,因此可以实现不同规格形状的第一夹持块和第二夹持块的快速更换,从而实现不同规格形状工件的夹持固定。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述上安装板的下端面和所述下安装板的上端面均水平设置有卡条,所述支撑板背离所述滑动座一侧的上端侧壁和下端侧壁均水平设置有供所述卡条嵌入的第一豁口,所述上安装板、所述下安装板以及一对卡条均通过螺栓固定于所述支撑板;所述支撑板靠近所述滑动座的一侧设置有供所述滑动座嵌入的第二豁口,并且所述第二豁口的下端贯穿所述支撑板的下端面。
通过采用上述技术方案,当对工件进行夹持固定时,油缸的伸缩将对上安装板施加向上的反作用力,同时对下安装板施加向下的作用力,因此上安装板与下安装板将产生相互远离的趋势。此时通过卡条和第一豁口的配合,使上安装板和下安装板之间产生杠杆相应,并且上安装板和下安装板均抵紧支撑板,因此可以消除上安装板与下安装板产生相互远离的趋势,从而增大支撑板与上安装板和下安装板之间的连接稳定性和结构强度,同时实现工件的高精度夹持,增大了工件的加工精度。同时通过设置第二豁口,使支撑板与滑动座之间形成卡接配合,从而增加了抵触点和受力位置,增大了整个夹具与滑动座之间的稳定性和结构强度,从而避免整个夹具出现晃动现象,实现工件的高精度加工。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1.通过设置装配若干单独工作的主轴的主轴箱,实现不同刀具的单独选取和工作,从而实现刀具的不停机选取以及工件的不停机加工,提高了工件的加工效率;
2. 通过设置主油槽和导油槽的配合,实现导向块与导向槽之间以及轴套与安装轴之间的润滑,保证安装轴的流畅滑移,避免出现卡顿现象,同时通过设置多流道的导油槽实现多流道同时供油,保证导向块与导向槽之间以及轴套与安装轴之间的快速注油和高效注油,提高工作时的流畅度;
3.通过设置高稳定性的底座对支撑座、滑动座以及夹具进行支撑,并实现水平和竖直方向的稳定支撑,有效的增大了支撑座、滑动座以及夹具工作时的稳定性,实现工件的精准定位,从而实现工件的精准加工;
4.通过设置结构简洁,并且可以自由旋转的夹具,实现工件任意角度的调整和固定,即实现工件各面的连续加工和不拆卸加工,提高了加工效率;
5.通过产生杠杆效应的上安装板和下安装板,消除上安装板与下安装板产生相互远离的趋势,增大支撑板与上安装板和下安装板之间的连接稳定性和结构强度,同时实现工件的高精度夹持,增大了工件的加工精度。
附图说明
图1是实施例的结构示意图;
图2是实施例的主轴的结构示意图;
图3是实施例的导向块与导向槽的结构示意图;
图4是实施例的主轴的内部结构示意图;
图5是实施例的导油槽的结构示意图;
图6是实施例的主轴箱的结构示意图;
图7是实施例的前主板和后主板的结构示意图;
图8是实施例的主动轮与驱动轮的结构示意图;
图9是实施例的夹持板的结构示意图;
图10是实施例的进给***的结构示意图;
图11是实施例的机座的结构示意图;
图12是实施例的支撑座和滑动座的结构示意图;
图13是实施例的底座的结构示意图;
图14是实施例的夹具的结构示意图;
图15是实施例的下夹座的结构示意图;
图16是实施例的上夹座的结构示意图;
图17是实施例的下夹块的结构示意图;
图18是实施例的上夹块的结构示意图。
附图标记:1、轴套;11、导向槽;12、主油槽;13、油孔;14、第一挡环;2、安装轴;21、导向块;22、芯轴;23、密封轴承;24、端盖;25、刀座;26、滑动轴;27、花键;3、驱动轴;31、键槽;32、驱动轮;4、导油槽;41、第一油槽;42、第二油槽;43、第三油槽;5、底座;51、连接筋;52、悬架;53、电机;54、主动轮;6、前主板;61、前安装孔组;62、前孔洞;7、后主板;71、后安装孔组;72、后孔洞;73、定位轴承;74、固定座;75、第二挡环;8、夹持板;81、角耳;01、机座;011、收集槽;012、排渣口;013、第一丝杆组件;02、底座;021、第二丝杆组件;022、第一座体;023、第二座体;024、第一滑轨;025、第二滑轨;03、支撑座;031、第三丝杆组件;032、第一滑槽;033、第二滑槽;04、滑动座;05、夹具;051、支撑板;052、上安装板;053、下安装板;054、卡条;055、第一豁口;056、第二豁口;06、下夹座;061、电动机;062、转盘;063、下夹块;064、第一固定块;065、第一夹持块;066、第一燕尾条;067、第一燕尾槽;068、第一块体;07、上夹座;071、定位座;0711、第一定位块;0712、第二定位块;072、转轴;073、上夹块;074、刹车盘;075、第二固定块;076、第二夹持块;077、第二燕尾条;078、第二燕尾槽;079、第二块体;08、卡接条;09、卡接槽。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
如图1所示,一种数控机床,包括机座01,所述机座01的两端分别设置有进给***和主轴箱。所述主轴箱上水平且独立转动连接有多个用于供刀具固定的主轴,并且所述主轴水平滑动连接于所述主轴箱。
当使用上述数控机床对工件进行加工时,利用进给***对工件进行夹持固定,同时将不同的刀具固定于不同的主轴上,并控制所有的主轴同步旋转。当对工件进行加工时,控制单独的主轴带动刀具伸出,然后利用进给***控制工件靠近刀具,实现工件的加工。随后利用进给***控制工件反向运动,并控制工作的主轴以及刀具回退,同时控制例外的主轴和刀具伸出,并利用进给***控制工件再次靠近刀具,依次往复,实现工件的加工。
如图2、图3所示,所述主轴包括水平设置的轴套1,所述轴套1内水平滑动连接有安装轴2。所述安装轴2的两侧外壁均水平设置有导向块21,所述轴套1的两侧内壁均水平设置有供所述导向块21水平滑移的导向槽11。
如图3、图4所示,所述安装轴2内水平转动连接有芯轴22,所述芯轴22与所述安装轴2的两端之间均设置有密封轴承23以及覆盖密封轴承23的端盖24。
如图3、图4所示,所述芯轴22位于所述安装轴2外部的一端设置有用于固定刀具的刀座25,且位于所述安装轴2外部的另一端延伸设置有滑动轴26。
如图3、图4所示,所述滑动轴26的外壁设置有驱动轴3,并且所述滑动轴26水平滑动连接于所述驱动轴3。所述滑动轴26的外壁设置有花键27,所述驱动轴3的内壁设置有供所述花键27滑移的键槽31。
当将上述主轴应用于数控机床上时,对轴套1进行固定,同时对驱动轴3进行支撑固定,实现驱动轴3的定轴旋转。当对工件进行加工时,控制驱动轴3定轴旋转,此时在花键27和键槽31的配合下,控制滑动轴26和芯轴22同步旋转,进而实现刀座25与刀具的旋转控制。
当调整刀具的进给时,控制安装轴2水平滑移,此时在端盖24的配合作用下,控制芯轴22以及滑动轴26同步水平滑移。同时在导向块21和导向槽11的配合作用下,实现安装轴2的限位以及水平方向的精准滑移。
并且在安装轴2以及滑动轴26的滑移过程中,滑动轴26不会脱离驱动轴3,进而始终保值旋转状态,实现滑动轴26旋转和滑移的同步进行,即实现刀座25与刀具旋转中的进给控制。
如图4、图5所示,所述轴套1的顶壁设置有沿其轴向方向设置的主油槽12,且上端外壁竖直且贯穿设置有连通所述主油槽12的油孔13。
如图4、图5所示,所述安装轴2的上端外壁设置有导油槽4,所述导油槽4连通所述主油槽12和所述导向块21的外壁。
当安装轴2滑移时,将润滑油沿着油孔13注入主油槽12内,随后润滑油沿着导油槽4流至导向块21外壁位置,实现导向块21与导向槽11之间以及轴套1与安装轴2之间的润滑,保证安装轴2的流畅滑移,避免出现卡顿现象。
与此同时,由于主油槽12沿轴套1的轴向方向设置,因此无论导油槽4运动至何处时,主油槽12都连通导油槽4,因此能实现导向块21与导向槽11之间以及轴套1与安装轴2之间的不停止注油,即保证两者工作时的稳定润滑。
如图5所示,所述导油槽4包括一对设置于所述安装轴2外壁的第一油槽41,一对所述第一油槽41沿安装轴2周向方向设置,并且一对所述第一油槽41的两端分别延伸并对准一对所述导向块21的两端上端外壁。
如图5所示,所述导油槽4还包括设置于所述安装轴2外壁的第二油槽42,所述第二油槽42沿所述安装轴2的周向方向设置。所述第二油槽42位于一对所述第一油槽41之间,并且所述第二油槽42的两端分别延伸并对准一对所述导向块21的中部上端外壁。
如图4、图5所示,所述导油槽4还包括设置于所述安装轴2上端外壁的第三油槽43,所述第三油槽43沿所述安装轴2的轴向方向设置,且对准所述主油槽12。所述第三油槽43的两端分别连通一对所述第一油槽41的中部位置,且中部连通所述第二油槽42的中部位置。
当润滑油沿着主油槽12外排时,油液进入第三油槽43内,由于第三油槽43将第一油槽41和第二油槽42连通,因此第三油槽43内的润滑油可以沿着一对第一油槽41和第二油槽42流至导向块21位置处,实现多流道供油,从而保证导向块21与导向槽11之间以及轴套1与安装轴2之间的高效注油,即保证两者工作时的稳定润滑。
如图6所示,所述主轴箱包括主座,所述主座上竖直且并排设置有前主板6和后主板7,并且所述前主板6和所述后主板7的四周位置均设置有连接筋51。
如图6、图7所示,所述前主板6上贯穿设置有多排前安装孔组61,每排所述前安装孔组61均包括多个间隔设置的前孔洞62。相邻两排所述前安装孔组61上的多个所述前孔洞62呈错位状设置,每个所述前孔洞62均供所述轴套1嵌入固定,并且所述轴套1上设置有固定于前主板6外壁的第一挡环14。
如图6、图7所示,所述后主板7上贯穿设置有多排对准所述前安装孔组61的后安装孔组71,每排所述后安装孔组71均包括多个间隔设置的后孔洞72,并且每个所述后孔洞72均供所述驱动轴3嵌入。
如图6、图7所示,所述后孔洞72内还嵌设固定有定位轴承73以及覆盖所述定位轴承73的固定座74,所述驱动轴3转动连接于所述固定座74,并且所述固定座74上设置有固定于所述后主板7外壁的第二挡环75。
当将上述主轴箱应用于数控车床上时,先将若干主轴固定于主轴箱上,并且将不同的刀具固定于不同主轴的刀座25上。当固定主轴时,将轴套1嵌入前孔洞62内,并利用螺钉将第一挡环14固定于前主板6的外壁。然后将定位轴承73以及固定座74嵌入后孔洞72内,并利用螺钉将第二挡环75固定于后主板7的外壁,同时使驱动座穿设过定位座071后,实现主轴的安装固定。
当对工件进行加工时,先控制所有的主轴内的驱动轴3同步旋转,此时实现所有滑动轴26与芯轴22的同步旋转控制,即实现所有刀座25以及刀具的同步旋转控制。
当需要使用特定的刀具对工件进行加工时,只需控制与刀具相匹配的安装轴2水平滑移,即可实现该刀具的选取,随后即可利用该刀具对工件进行加工。
当需要使用其他刀具时,控制该安装轴2反向运动并复位后,再控制另外的携带刀具的主轴单独滑移和进给,即可实现刀具的不停机选取以及工件的不停机加工。
如图6、图8所示,所述前主板6和所述后主板7的上端之间水平设置有悬架52,所述悬架52上设置有一对电机53。一对所述电机53的机轴上均设置有主动轮54,所述驱动轴3背离所述安装轴2的一端外壁设置有驱动轮32,所述主动轮54与所述驱动轮32之间通过若干皮带联动连接。
当控制所有滑动轴26以及芯轴22同步旋转时,启动电机53,随后利用电机53带动主动轮54旋转,同时利用驱动轮32和皮带的配合,实现所有滑动轴26以及芯轴22同步旋转的控制,进而实现刀具的不停机切换以及工件的不停机加工。
如图8、图9所示,每个所述安装轴2靠近所述滑动轴26的一端外壁均设置有夹持板8,所述夹持板8呈开口状设置,所述夹持板8的开口位置设置有一对角耳81,一对所述角耳81上设置有锁紧螺栓。所述夹持板8位于所述前主板6和所述后主板7之间,并且所述夹持板8的一侧延伸呈凸轮状设置。
如图8、图9所示,所述前主板6和所述后主板7之间间隔设置有多个气缸,多个所述气缸用于单独驱动每个所述安装轴2水平滑移,并且所述气缸的活塞杆与所述夹持板8的凸起位置相固定。
当控制安装轴2滑移时,利用独立工作的气缸,即可驱动单一的安装轴2滑移。并且通过将夹持板8设置于安装轴2的尾端,并将气缸设置于前主板6和后主板7之间,实现气缸的隐蔽性设置,合理的利用了主轴箱内的闲置空间。
由于夹持板8呈开口状设置,因此通过利用锁紧螺栓与角耳81的配合,可以实现夹持板8的锁紧固定,同时也能实现夹持板8的快速拆装。因此可以有效的实现夹持板8的装配和拆卸维修。
如图10、图11所示,所述机座01上设置有扩口状的收集槽011,且两侧设置有连通所述收集槽011的排渣口012。
如图10、图11所示,所述进给***包括沿机座01的X轴方向水平滑动连接的底座025,所述机座01上设置有用于驱动所述底座025水平滑移的第一丝杆组件013。
如图10、图12所示,所述底座025上设置有沿其Y轴方向水平滑移的支撑座03,所述底座025上设置有用于驱动所述支撑座03水平滑移的第二丝杆组件021。
如图10、图12所示,所述支撑座03设置有沿其Z轴方向竖直滑移的滑动座04,所述滑动座04上设置有用于夹持工件的夹具05,并且所述支撑座03上设置有用于驱动所述滑动座04竖直滑移的第三丝杆组件031。
当将上述进给***应用于数控机床上时,利用夹具05对工件进行夹持。当对工件进行加工时,利用第一丝杆组件013、第二丝杆组件021以及第三丝杆组件031分别控制底座025、支撑座03以及滑动座04自由滑移,实现工件X轴、Y轴以及Z轴方向的运动控制,即实现工件的自由进给和加工。
并且在对工件进行加工时,通过设置扩口的收集槽011实现铁屑的自动收集和定向收集,同时通过设置排渣口012实现铁屑的自动排出,即实现铁屑的自动收集和快速清除。
如图12、图13所示,所述底座025包括水平设置的第一座体022和竖直设置的第二座体023,并且所述第一座体022和所述第二座体023均呈镂空状设置。第一座体022和第二座体023呈L形设置,所述支撑座03的下端面抵触所述第一座体022的上端面,且侧壁抵触所述第二座体023的侧壁。
如图12、图13所示,所述第一座体022的上端面水平设置有第一滑轨024,所述支撑座03的下端面设置有供所述第一滑轨024嵌入的第一滑槽032。所述第二座体023的上端侧壁水平设置有第二滑轨025,所述支撑座03的侧壁设置有供所述第二滑轨025嵌入的第二滑槽033。
当进给***装配完毕时,利用L形的底座025对支撑座03、滑动座04以及夹具05进行支撑。并且在支撑过程中,利用第一座体022承载支撑座03、滑动座04以及夹具05的重力,利用第二座体023承载支撑座03、滑动座04以及夹具05受到刀具的推力,实现水平和竖直方向的稳定支撑。
如图14所示,所述夹具05包括竖直设置有支撑板051,所述支撑板051的上端朝向背离所述支撑板051的方向水平延伸设置有上安装板052,且下端朝向背离所述支撑板051的方向水平延伸设置有下安装板053。
如图14所示,所述下安装板053的上端面设置有下夹座06,所述支撑板051的侧壁竖直滑动连接有位于所述下夹座06正上方的上夹座07,并且所述上安装板052上设置有用于驱动所述上夹座07沿竖直方向滑移的油缸(图中未示出)。
当对工件进行夹持固定时,利用油缸控制上夹座07向上运动,随后将工件放置于上夹座07和下夹座06之间。然后控制上夹座07向下运动,即可利用上夹座07和下夹座06的配合,实现工件的夹持固定。
如图14所示,所述上安装板052靠近所述支撑板051的一端下端面和所述下安装板053靠近所述支撑板051的一端的上端面均水平设置有卡条054。
如图14所示,所述支撑板051背离所述滑动座04一侧的上端侧壁和下端侧壁均水平设置有供所述卡条054嵌入的第一豁口055,并且所述上安装板052、所述下安装板053以及一对卡条054均通过螺栓固定于所述安装板。
如图12、图14所示,所述支撑板051靠近所述滑动座04的一侧的中部位置设置有供所述滑动座04嵌入的第二豁口056,并且所述第二豁口056的下端贯穿所述支撑板051的下端面。
当对工件进行夹持固定时,油缸的伸缩将对上安装板052施加向上的反作用力,同时对下安装板053施加向下的作用力,因此上安装板052与下安装板053将产生相互远离的趋势,即背离支撑板051的一端将产生翘起的趋势。
此时通过卡条054和第一豁口055的配合,使上安装板052和下安装板053之间产生杠杆相应,并且上安装板052和下安装板053均抵紧支撑板051,因此可以消除上安装板052与下安装板053产生相互远离的趋势,避免两者出现翘起现象。
与此同时,通过设置第二豁口056,使支撑板051与滑动座04之间形成卡接配合,从而增加了抵触点和受力位置。综上,可以有效的增大支撑板051与上安装板052和下安装板053之间的连接稳定性和结构强度,同时提高整个夹具05与滑动座04之间的稳定性和结构强度,实现工件的高精度加工。
如图15所示,所述下夹座06包括设置于所述下安装板053上的电动机061,所述电动机061的机轴朝上并设置有转盘062,并且所述转盘062的上端面设置有下夹块063。
如图15、图16所示,所述上夹座07包括竖直滑动连接于所述支撑板051侧壁的定位座071,所述定位座071上竖直转动连接有转轴072,所述转轴072的下端设置有位于所述下夹块063正上方的上夹块073,且外壁设置有刹车盘074。
当对工件进行夹持时,利用上夹块073和下夹块063对工件进行夹持。与此同时,由于下夹座06和上夹座07可以自由旋转,因此可以利用电动机061控制下夹座06和上夹座07自由旋转。
并且在旋转一定的角度后,可以通过刹车盘074的配合,实现工件任意角度的调整和固定,因此可以实现工件各个表面位置的连续加工和不拆卸加工,有效的提高了工件的加工效率。
如图17所示,所述下夹块063包括第一固定块064,所述第一固定块064的上端面设置有第一夹持块065,所述第一夹持块065的下端面设置有第一燕尾条066,所述第一固定块064的上端面贯穿设置有供所述第一燕尾条066滑移的第一燕尾槽067。
如图17所示,所述第一固定块064包括一对第一块体068,一对所述第一块体068之间通过螺栓固定连接,并且一对所述第一块体068相互靠近的一侧分别设置有相互插接配合的卡接条08和卡接槽09。
如图18所示,所述上夹块073包括第二固定块075,所述第二固定块075的下端面设置有第二夹持块076,所述第二夹持块076的上端面设置有第二燕尾条077,所述第二固定块075的下端面贯穿设置有供所述第二燕尾条077滑移的第二燕尾槽078。
如图18所示,所述第二固定块075包括一对第二块体079,一对所述第二块体079之间通过螺栓固定连接,并且一对所述第二块体079相互靠近的一侧分别设置有相互插接配合的卡接条08和卡接槽09。
当对工件进行夹持固定时,利用第一夹持块065和第二夹持块076的配合,实现工件的夹持固定。由于第一夹持块065和第二夹持块076分别通过第一燕尾条066与第二燕尾条077与第一固定块064和第二固定块075相卡接固定,因此第一夹持块065和第二夹持块076可以自由滑移,并实现各个位置的固定。
因此在对工件进行夹持固定时,可以实现第一夹持块065和第二夹持块076工作位置的调节和快速调节,以用于实现工件的精准夹持固定,提高工件的加工精度。
与此同时,由于第一夹持块065和第二夹持块076可以自由拆装,并且拆装过程轻松方便,因此可以实现不同规格形状的第一夹持块065和第二夹持块076的快速更换,从而实现不同规格形状工件的夹持固定。
如图14、图16所示,所述定位座071包括设置于所述支撑板051侧壁的第一定位块0711,所述第一定位块0711背离所述支撑板051的一侧竖直滑动连接有第二定位块0712。
如图14、图16所所示,所述第一定位块0711通过螺栓固定于所述支撑板051,所述转轴072转动连接于所述第二定位块0712,并且所述油缸的活塞杆与所述第二定位块0712的上端面相固定。
由于第二定位块0712竖直滑动连接于第一定位块0711,并且只能从第一定位块0711的上端滑移至下端,因此第一定位块0711的高度位置将决定第二定位块0712的工作高度位置。
因此第一定位块0711的高度位置变化时,将实现上夹块073的最低端工作位置和最高端工作位置的限位,从而实现上夹块073与下夹块063之间距离的调节,以用于适配不同大小的工件。
工作原理:当使用上述数控机床对工件进行加工时,利用进给***对工件进行夹持固定,同时将不同的刀具固定于不同的主轴上,并控制所有的主轴同步旋转。当对工件进行加工时,控制单独的主轴带动刀具伸出,然后利用进给***控制工件靠近刀具,实现工件的加工。随后利用进给***控制工件反向运动,并控制工作的主轴以及刀具回退,同时控制例外的主轴和刀具伸出,并利用进给***控制工件再次靠近刀具,依次往复,实现工件的加工。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种数控机床,包括机座(01),所述机座(01)的两端分别设置有进给***和主轴箱,其特征在于:所述主轴箱上水平且独立转动连接有多个用于供刀具固定的主轴,并且所述主轴水平滑动连接于所述主轴箱。
2.根据权利要求1所述的一种数控机床,其特征在于:所述主轴包括轴套(1),所述轴套(1)内水平滑动连接有安装轴(2),所述安装轴(2)内水平转动连接有芯轴(22),所述芯轴(22)与所述安装轴(2)的两端之间均设置有端盖(24);
所述芯轴(22)位于所述安装轴(2)外部的一端设置有用于固定刀具的刀座(25),且位于所述安装轴(2)外部的另一端延伸设置有滑动轴(26);
所述滑动轴(26)的外壁设置有驱动轴(3),所述滑动轴(26)水平滑动连接于所述驱动轴(3),所述滑动轴(26)的外壁设置有花键(27),所述驱动轴(3)的内壁设置有供所述花键(27)滑移的键槽(31);
所述主轴箱包括主座,所述主座上竖直且并排设置有前主板(6)和后主板(7),所述前主板(6)上贯穿设置有多排前安装孔组(61),每排所述前安装孔组(61)均包括多个间隔设置的前孔洞(62),并且每个所述前孔洞(62)均供所述轴套(1)嵌入固定;
所述后主板(7)上贯穿设置有多排对准所述前安装孔组(61)的后安装孔组(71),每排所述后安装孔组(71)均包括多个间隔设置的后孔洞(72),并且每个所述后孔洞(72)均供所述驱动轴(3)嵌入;
相邻两排所述前安装孔组(61)上的多个所述前孔洞(62)呈错位状设置,所述后孔洞(72)内还嵌设固定有固定座(74),并且所述驱动轴(3)转动连接于所述固定座(74)。
3.根据权利要求2所述的一种数控机床,其特征在于:所述安装轴(2)靠近所述滑动轴(26)的一端外壁设置有夹持板(8),所述夹持板(8)位于所述前主板(6)和所述后主板(7)之间,所述前主板(6)和所述后主板(7)之间设置有多个气缸,多个所述气缸用于单独驱动每个所述安装轴(2)水平滑移,并且所述气缸的活塞杆与所述夹持板(8)相固定;
所述前主板(6)和所述后主板(7)的上端之间水平设置有悬架(52),所述悬架(52)上设置有一对电机(53),一对所述电机(53)的机轴上均设置有主动轮(54),所述驱动轴(3)背离所述安装轴(2)的一端外壁设置有驱动轮(32),所述主动轮(54)与所述驱动轮(32)之间通过皮带联动连接。
4.根据权利要求2所述的一种数控机床,其特征在于:所述安装轴(2)的两侧外壁均水平设置有导向块(21),所述轴套(1)的两侧内壁均水平设置有供所述导向块(21)水平滑移的导向槽(11);
所述轴套(1)的顶壁设置有沿其轴向方向设置的主油槽(12),且上端外壁贯穿设置有连通所述主油槽(12)的油孔(13),所述安装轴(2)的上端外壁设置有导油槽(4),所述导油槽(4)连通所述主油槽(12)和所述导向块(21)的外壁。
5.根据权利要求4所述的一种数控机床,其特征在于:所述导油槽(4)包括一对设置于所述安装轴(2)外壁的第一油槽(41),一对所述第一油槽(41)沿安装轴(2)周向方向设置,并且一对所述第一油槽(41)的两端分别延伸并对准一对所述导向块(21)的两端上端外壁;
所述导油槽(4)还包括设置于所述安装轴(2)外壁的第二油槽(42),所述第二油槽(42)沿所述安装轴(2)的周向方向设置,所述第二油槽(42)位于一对所述第一油槽(41)之间,并且所述第二油槽(42)的两端分别延伸并对准一对所述导向块(21)的中部上端外壁;
所述导油槽(4)还包括设置于所述安装轴(2)上端外壁的第三油槽(43),所述第三油槽(43)沿所述安装轴(2)的轴向方向设置,且对准所述主油槽(12),所述第三油槽(43)的两端分别连通一对所述第一油槽(41)的中部位置,且中部连通所述第二油槽(42)的中部位置。
6.根据权利要求1所述的一种数控机床,其特征在于:所述进给***包括沿所述机座(01)X轴方向水平滑动连接有底座(02)(5),所述底座(02)(5)上设置有沿其Y轴方向水平滑移的支撑座(03),并且所述支撑座(03)设置有沿其Z轴方向竖直滑移的滑动座(04),所述滑动座(04)上设置有用于夹持工件的夹具(05);
所述底座(02)(5)包括水平设置的第一座体(022)和竖直设置的第二座体(023),所述支撑座(03)的下端面抵触所述第一座体(022)的上端面,且侧壁抵触所述第二座体(023)的侧壁。
7.根据权利要求6所述的一种数控机床,其特征在于:所述夹具(05)包括竖直设置有支撑板(051),所述支撑板(051)的上端水平设置有上安装板(052),且下端水平设置有下安装板(053);
所述下安装板(053)的上端面设置有下夹座(06),所述支撑板(051)的侧壁竖直滑动连接有位于所述下夹座(06)正上方的上夹座(07),并且所述上安装板(052)上设置有用于驱动所述上夹座(07)沿竖直方向滑移的油缸;
所述下夹座(06)包括电动机(061),所述电动机(061)的机轴上设置有转盘(062),所述转盘(062)的上端面设置有下夹块(063),所述上夹座(07)包括竖直滑动连接于所述支撑板(051)侧壁的定位座(071),所述定位座(071)上竖直转动连接有转轴(072),所述转轴(072)的下端设置有位于所述下夹块(063)正上方的上夹块(073),且外壁设置有刹车盘(074)。
8.根据权利要求7所述的一种数控机床,其特征在于:所述定位座(071)包括设置于所述支撑板(051)侧壁的第一定位块(0711),所述第一定位块(0711)背离所述支撑板(051)的一侧竖直滑动连接有第二定位块(0712),所述第一定位块(0711)通过螺栓固定于所述支撑板(051),所述转轴(072)转动连接于所述第二定位块(0712),并且所述油缸的活塞杆与所述第二定位块(0712)的上端面相固定。
9.根据权利要求7所述的一种数控机床,其特征在于:所述下夹块(063)包括第一固定块(064),所述第一固定块(064)的上端面设置有第一夹持块(065),所述第一夹持块(065)的下端面设置有第一燕尾条(066),所述第一固定块(064)的上端面贯穿设置有供所述第一燕尾条(066)滑移的第一燕尾槽(067),所述第一固定块(064)包括一对第一块体(068),一对所述第一块体(068)之间通过螺栓固定连接;
所述上夹块(073)包括第二固定块(075),所述第二固定块(075)的下端面设置有第二夹持块(076),所述第二夹持块(076)的上端面设置有第二燕尾条(077),所述第二固定块(075)的下端面贯穿设置有供所述第二燕尾条(077)滑移的第二燕尾槽(078),所述第二固定块(075)包括一对第二块体(079),一对所述第二块体(079)之间通过螺栓固定连接。
10.根据权利要求7所述的一种数控机床,其特征在于:所述上安装板(052)的下端面和所述下安装板(053)的上端面均水平设置有卡条(054),所述支撑板(051)背离所述滑动座(04)一侧的上端侧壁和下端侧壁均水平设置有供所述卡条(054)嵌入的第一豁口(055),所述上安装板(052)、所述下安装板(053)以及一对卡条(054)均通过螺栓固定于所述支撑板(051);
所述支撑板(051)靠近所述滑动座(04)的一侧设置有供所述滑动座(04)嵌入的第二豁口(056),并且所述第二豁口(056)的下端贯穿所述支撑板(051)的下端面。
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