CN115488640A - 一种加工斜孔的开自动数控铣床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加工斜孔的开自动数控铣床，包括机座，所述机座上设置有用于夹持工件并进行轴向转动的旋转工作台和用于对工件开孔的动力刀塔装置，所述动力刀塔装置通过刀塔移动装置安装在机座，并能够相对旋转工作台沿X轴和Z轴方向移动；所述动力刀塔装置上沿X轴方向排列有若干个、呈间隔设置的刀头夹持部，若干个刀头夹持部的排列方向与旋转工作台轴线方向相互之间呈垂直设置，该数控机床将若干个刀头夹持部以与旋转工作台的垂直方向间隔排列，在某个刀具对工件进行加工时，能够使相邻的刀头夹持部和刀具与旋转工作台实现避让，使若干个刀头夹持部可以设置在一个Z轴上实现进给，减少对刀具的干涉，并且一个Z轴在结构上节省大量空间。

Description

一种加工斜孔的开自动数控铣床

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体是一种加工斜孔的开自动数控铣床。

背景技术

随着社会的发展和工业的进步，通过铣床加工工件己应用得越来越多，铣床在加工时，主要通过在工作台上固定好待加工工件，利用能在三轴方向移动的铣刀对工件进行加工。但是只能加工竖孔，对于需要在工件表面加工斜孔只能让工人改变工件的固定方式使之倾斜到指定的角度，影响加工工作效率，现有的铣床为了解决上述问题所提出的现有技术，如以下介绍：

现有技术1，如中国专利文献申请号为：CN202110496033.X的“双主轴多联动数控铣床”结构所示，其中公开记载内容主要包括X轴方向的中桥板工作台以及若干个Z轴进给的主轴，由于中桥板工作台的旋转轴线方向与若干个主轴排列的方向一致，因此在斜孔加工时，每个主轴需要独立一个Z轴驱动进给，使其他非加工时的主轴能够与中桥板工作台进行避让，造成铣床上设置有多个Z轴，容易造成刀具之间相互干扰，并且增加的Z轴导致铣床的体积和其占地的面积增加。

因此，申请人通过结构的改进和完善，提供一种可替代上述现有技术的新的方案，供消费者选择使用。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有的问题，提供一种结构简单、合理的一种微压蒸汽锅，其主要作用是能够使相邻的刀头夹持部和刀具与旋转工作台实现避让，使若干个刀头夹持部可以设置在一个Z轴上实现进给，减少对刀具的干涉。

一种加工斜孔的开自动数控铣床， 包括机座，所述机座上设置有用于夹持工件并进行轴向转动的旋转工作台和用于对工件开孔的动力刀塔装置，所述动力刀塔装置通过刀塔移动装置安装在机座，并能够相对旋转工作台沿X轴和Z轴方向移动；所述动力刀塔装置上沿X轴方向排列有若干个、呈间隔设置的刀头夹持部，若干个刀头夹持部的排列方向与旋转工作台轴线方向相互之间呈垂直设置。

本发明的目的还可以采用以下技术措施解决：

作为更具体的方案，所述机座上还设置有沿X轴方向延伸的支撑横梁，所述支撑横梁上设置有能够沿X轴和Z轴方向移动、用于上料和落料的移载机械手。

作为进一步的方案，所述旋转工作台包括夹具主体,所述夹具主体包括中桥板、可拆换在中桥板上的中央定位板以及夹持固定装置，所述中央定位板上设置有夹持面，工件通过夹持固定装置压紧在夹持面上、且所述中央定位板对应工件的斜孔位置设置有斜型避让孔，斜型避让孔与工件斜孔同轴设置，并且中桥板上对应斜型避让孔开设有刀头夹持部避让槽和钻刀避让槽。

作为进一步的方案，所述夹持固定装置包括两对称设置在中央定位板两侧的旋转气缸以及连接在气缸活塞轴上的旋转压板，所述旋转气缸固定设置在中桥板上、且驱动旋转压板相对夹持面往复摆动和前后伸缩运动，并且旋转压板的活动端设置有可根据不同工件厚度调整夹持力和/或夹持位置的可调压紧部。

作为进一步的方案，所述旋转工作台还包括桥底板以及安装在桥底板上的尾座、旋转主体和驱动旋转主体转动的驱动装置；所述夹具主体还包括连接夹板，中桥板的两端分别安装有连接夹板，各连接夹板通过连接卡盘将中桥板的两端分别连接在尾座和旋转主体上，通过驱动装置控制旋转主体带动夹具主体轴向转动。

作为进一步的方案，所述移载机械手包括升降架、切换气缸、夹具载板和两个夹具头；所述夹具载板通过转动副铰接在升降架底部，所述切换气缸一端铰接于升降架，另一端铰接于夹具载板上，夹具载板通过切换气缸驱动实现摆动、且两个夹具头分别设置在夹具载板上。

作为进一步的方案，所述刀塔移动装置包括横向移动座和纵向移动座，所述动力刀塔装置固定安装在纵向移动座上；所述纵向移动座与横向移动座之间设置有Z轴丝杆导轨副以及驱动Z轴丝杆导轨副的第一驱动电机，通过第一驱动电机驱动动力刀塔装置相对旋转工作台上下升降；所述横向移动座与机座之间设置有X轴丝杆导轨副以及驱动X轴丝杆导轨副的第二驱动电机，通过第二驱动电机驱动动力刀塔装置相对旋转工作台左右滑动。

作为进一步的方案，所述动力刀塔装置包括刀塔安装基板，刀塔安装基板上设置有若干个竖向设置并沿X轴方向排列的旋转主轴以及控制若干个旋转主轴转动的主轴伺服电机，主轴伺服电机的电机轴上设置有主动传动件，旋转主轴上设置有与主动传动件联接的从动传动件，并且旋转主轴的底部设有用于安装钻刀、或铰刀、或铣刀的刀头夹持部。

作为进一步的方案，所述移载机械手还包括滑动支架，滑动支架上设置有滑块，支撑横梁上设置有与滑块构成直线滑动配合的横移滑轨；

所述滑动支架上设置有第三驱动电机，第三驱动电机的电机轴设置有横移齿轮，支撑横梁上设置有与横移齿轮啮合的横移齿条，第三驱动电机驱动滑动支架往复行走在支撑横梁上；

所述滑动支架上设置有第四驱动电机，第四驱动电机的电机轴设置有竖移齿轮，升降架上设置有与竖移齿轮啮合的竖移齿条以及与滑动支架构成直线滑动配合的竖移滑轨，第四驱动电机驱动升降架相对滑动支架上下升降。

作为进一步的方案，所述机座上设置有沿X轴方向倾斜的第一废料卸载面和沿Y轴方向倾斜的第二废料卸载面，所述第二废料卸载面的高处承接在第一废料卸载面的低处，且机座上设置有连通第二废料卸载面低处的卸料口；并且所述第一废料卸载面上设置有夹具支承台，所述旋转工作台安装在夹具支承台上。

本发明的有益效果如下：

（1）本发明的一种加工斜孔的开自动数控铣床，该数控机床将若干个刀头夹持部以与旋转工作台的垂直方向间隔排列，在某个刀具对工件进行加工时，能够使相邻的刀头夹持部和刀具与旋转工作台实现避让，使若干个刀头夹持部可以设置在一个Z轴上实现进给，减少对刀具的干涉，并且一个Z轴在结构上节省大量空间。

（2）本发明的一种加工斜孔的开自动数控铣床，该结构动力刀塔装置上设置有三个或以上的旋转主轴，能够同时装配上钻刀、铣刀以及铰刀，减少换刀时间，提高工作效率。

（3）本发明的一种加工斜孔的开自动数控铣床，该结构的旋转工作台能够轴向转动，使铣床能够加工竖孔以及任意角度和任意深度的斜孔或斜槽，满足各种的特殊加工需求，而且轴向转动的旋转工作台能够实现工件自动翻面，使工件能够实现双面进行加工，能够提高加工效率以及自动化程度。

附图说明

图1、图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明的旋转工作台结构示意图。

图4、图5为本发明的夹具主体局部分解结构示意图。

图6、图7为本发明的工件双侧开钻斜孔示意图。

图8为本发明的移载机械手结构示意图。

图9为本发明的动力刀塔装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1至图9所示：一种加工斜孔的开自动数控铣床， 包括机座1，所述机座1上设置有用于夹持工件A并进行轴向转动的旋转工作台2和用于对工件A开孔的动力刀塔装置3，所述动力刀塔装置3通过刀塔移动装置4安装在机座1，并能够相对旋转工作台2沿X轴和Z轴方向移动；所述动力刀塔装置3上沿X轴方向排列有若干个、呈间隔设置的刀头夹持部5，若干个刀头夹持部5的排列方向与旋转工作台2轴线方向相互之间呈垂直设置。

该数控机床将若干个刀头夹持部以与旋转工作台的垂直方向间隔排列，在某个刀具对工件进行加工时，能够使相邻的刀头夹持部和刀具与旋转工作台实现避让，使若干个刀头夹持部可以设置在一个Z轴上实现进给，减少对刀具的干涉，并且一个Z轴在结构上节省大量空间。

所述机座1上还设置有沿X轴方向延伸的支撑横梁6，所述支撑横梁6上设置有能够沿X轴和Z轴方向移动、用于上料和落料的移载机械手7；通过移载机械手7将工件原料放置在旋转工作台2以及将加工后的工件取出，从而使数控铣床能够实现全自动化，减轻工人负担。

所述旋转工作台2包括夹具主体,所述夹具主体包括中桥板21、可拆换在中桥板21上的中央定位板22以及夹持固定装置，所述中央定位板22上设置有夹持面221，工件A通过夹持固定装置压紧在夹持面221上、且所述中央定位板22对应工件A的斜孔A1位置设置有斜型避让孔222，斜型避让孔222与工件A斜孔A1同轴设置，并且中桥板21上对应斜型避让孔222开设有刀头夹持部避让槽211和钻刀避让槽212。

另外，中央定位板22的夹持面221上设置有工件定位凸起223，工件定位凸起223与工件定位配合，而中央定位板22的背面设置有中央定位板定位凸起224，对应的中桥板21上开设有与中央定位板定位凸起224配合的中桥板定位槽213，中桥板定位槽213通过钻刀避让槽212与刀头夹持部避让槽211连通，以及钻刀避让槽212的左右两侧设置有垂直于斜型避让孔222的刀头夹持部避让端面214，刀头夹持部避让端面214还起到对刀头夹持部止挡作用。

所述夹持固定装置包括两对称设置在中央定位板22两侧的旋转气缸23以及连接在气缸活塞轴上的旋转压板24，所述旋转气缸23固定设置在中桥板21上、且驱动旋转压板24相对夹持面221往复摆动和前后伸缩运动，并且旋转压板24的活动端设置有可根据不同工件A厚度调整夹持力和/或夹持位置的可调压紧部241，可以在夹持面221上往复摆动的旋转压板24能够在工件加工后，避让移载机械手7放置工件或者夹走工件；

所述旋转工作台2还包括桥底板25以及安装在桥底板25上的尾座26、旋转主体27和驱动旋转主体27转动、由电机和减速箱组成的驱动装置28；所述夹具主体还包括连接夹板29，中桥板21的两端分别安装有连接夹板29，各连接夹板29通过连接卡盘210将中桥板21的两端分别连接在尾座26和旋转主体27上，通过驱动装置28控制旋转主体27带动夹具主体轴向转动；旋转工作台2结合上述结构能够加工竖孔以及任意角度和任意深度的斜孔或斜槽，满足各种的特殊加工需求，而且轴向转动的旋转工作台能够实现工件自动翻面，使工件能够实现双面进行加工，能够提高加工效率以及自动化程度。

所述移载机械手7包括升降架71、切换气缸72、夹具载板73和两个夹具头74；所述夹具载板73通过转动副铰接75在升降架71底部，所述切换气缸72一端铰接于升降架71，另一端铰接于夹具载板73上，夹具载板73通过切换气缸72驱动实现摆动、且两个夹具头74分别设置在夹具载板73上；两个夹具头74并列设置在夹具载板73上；

切换气缸72伸缩工作时驱动夹具载板73绕转动副铰接75左右摆动，以切换夹具载板73上不同的夹具头74使用，能够实现其中一个夹具头74夹取待加工的工件后，再通过另外一夹具头74将加工后的工件后夹走后，可以即时将夹具头74上待加工的工件移栽在旋转工作台2上，从而进一步提高生产效率，减少工件由于移栽时所浪费的时间。

所述刀塔移动装置4包括横向移动座401和纵向移动座402，所述动力刀塔装置3固定安装在纵向移动座402上；所述纵向移动座402与横向移动座401之间设置有Z轴丝杆导轨副403以及驱动Z轴丝杆导轨副403的第一驱动电机404，通过第一驱动电机404驱动动力刀塔装置3相对旋转工作台2上下升降；所述横向移动座401与机座1之间设置有X轴丝杆导轨副405以及驱动X轴丝杆导轨副405的第二驱动电机406，通过第二驱动电机406驱动动力刀塔装置3相对旋转工作台2左右滑动；结构简单，能够实现自动化操作。

所述动力刀塔装置3包括刀塔安装基板301，刀塔安装基板301上设置有若干个竖向设置并沿X轴方向排列的旋转主轴302以及控制若干个旋转主轴302转动的主轴伺服电机303，主轴伺服电机303的电机轴上设置有主动传动件304，旋转主轴302上设置有与主动传动件304联接的从动传动件305，并且旋转主轴302的底部设有用于安装钻刀、或铰刀、或铣刀的刀头夹持部5；该结构动力刀塔装置上设置有三个或以上的旋转主轴，三个或以上的旋转主轴均采用一个主轴伺服电机303驱动，能够简化结构，并且可以同时降低生产成本，避免Z轴刀具之间相互干扰，能够同时装配上钻刀、铣刀以及铰刀，减少换刀时间，提高工作效率。

所述移载机械手7还包括滑动支架76，滑动支架76上设置有滑块，支撑横梁6上设置有与滑块构成直线滑动配合的横移滑轨601；

所述滑动支架76上设置有第三驱动电机77，第三驱动电机77的电机轴设置有横移齿轮771，支撑横梁6上设置有与横移齿轮771啮合的横移齿条602，第三驱动电机77驱动滑动支架76往复行走在支撑横梁6上；

所述滑动支架76上设置有第四驱动电机78，第四驱动电机78的电机轴设置有竖移齿轮781，升降架71上设置有与竖移齿轮781啮合的竖移齿条79以及与滑动支架76构成直线滑动配合的竖移滑轨710，第四驱动电机78驱动升降架71相对滑动支架76上下升降。

上述的结构能够使单一移载机械手7能够在上料侧和落料侧自动滑动，实现自动化操作。

所述机座1上设置有沿X轴方向倾斜的第一废料卸载面101和沿Y轴方向倾斜的第二废料卸载面102，所述第二废料卸载面102的高处承接在第一废料卸载面101的低处，且机座1上设置有连通第二废料卸载面102低处的卸料口103；并且所述第一废料卸载面101上设置有夹具支承台104，所述旋转工作台2安装在夹具支承台104上；该结构通过第一废料卸载面101有利于收集工件加工时产生的碎屑，并且通过倾斜设置的第一废料卸载面101和第二废料卸载面102将碎屑向料口103排出，能够提高了工件的加工精度，提高操作人员的安全性。

上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种加工斜孔的开自动数控铣床， 包括机座（1），其特征在于:所述机座（1）上设置有用于夹持工件（A）并进行轴向转动的旋转工作台（2）和用于对工件（A）开孔的动力刀塔装置（3），所述动力刀塔装置（3）通过刀塔移动装置（4）安装在机座（1），并能够相对旋转工作台（2）沿X轴和Z轴方向移动；所述动力刀塔装置（3）上沿X轴方向排列有若干个、呈间隔设置的刀头夹持部（5），若干个刀头夹持部（5）的排列方向与旋转工作台（2）轴线方向相互之间呈垂直设置。

2.根据权利要求1所述的一种加工斜孔的开自动数控铣床，其特征在于：所述机座（1）上还设置有沿X轴方向延伸的支撑横梁（6），所述支撑横梁（6）上设置有能够沿X轴和Z轴方向移动、用于上料和落料的移载机械手（7）。

3.根据权利要求1所述的一种加工斜孔的开自动数控铣床，其特征在于：所述旋转工作台（2）包括夹具主体,所述夹具主体包括中桥板（21）、可拆换在中桥板（21）上的中央定位板（22）以及夹持固定装置，所述中央定位板（22）上设置有夹持面（221），工件（A）通过夹持固定装置压紧在夹持面（221）上、且所述中央定位板（22）对应工件（A）的斜孔（A1）位置设置有斜型避让孔（222），斜型避让孔（222）与工件（A）斜孔（A1）同轴设置，并且中桥板（21）上对应斜型避让孔（222）开设有刀头夹持部避让槽（211）和钻刀避让槽（212）。

4.根据权利要求3所述的一种加工斜孔的开自动数控铣床，其特征在于：所述夹持固定装置包括两对称设置在中央定位板（22）两侧的旋转气缸（23）以及连接在气缸活塞轴上的旋转压板（24），所述旋转气缸（23）固定设置在中桥板（21）上、且驱动旋转压板（24）相对夹持面（221）往复摆动和前后伸缩运动，并且旋转压板（24）的活动端设置有可根据不同工件（A）厚度调整夹持力和/或夹持位置的可调压紧部（241）。

5.根据权利要求3所述的一种加工斜孔的开自动数控铣床，其特征在于：所述旋转工作台（2）还包括桥底板（25）以及安装在桥底板（25）上的尾座（26）、旋转主体（27）和驱动旋转主体（27）转动的驱动装置（28）；所述夹具主体还包括连接夹板（29），中桥板（21）的两端分别安装有连接夹板（29），各连接夹板（29）通过连接卡盘（210）将中桥板（21）的两端分别连接在尾座（26）和旋转主体（27）上，通过驱动装置（28）控制旋转主体（27）带动夹具主体轴向转动。

6.根据权利要求2所述的一种加工斜孔的开自动数控铣床，其特征在于：所述移载机械手（7）包括升降架（71）、切换气缸（72）、夹具载板（73）和两个夹具头（74）；所述夹具载板（73）通过转动副铰接（75）在升降架（71）底部，所述切换气缸（72）一端铰接于升降架（71），另一端铰接于夹具载板（73）上，夹具载板（73）通过切换气缸（72）驱动实现摆动、且两个夹具头（74）分别设置在夹具载板（73）上。

7.根据权利要求1所述的一种加工斜孔的开自动数控铣床，其特征在于：所述刀塔移动装置（4）包括横向移动座（401）和纵向移动座（402），所述动力刀塔装置（3）固定安装在纵向移动座（402）上；所述纵向移动座（402）与横向移动座（401）之间设置有Z轴丝杆导轨副（403）以及驱动Z轴丝杆导轨副（403）的第一驱动电机（404），通过第一驱动电机（404）驱动动力刀塔装置（3）相对旋转工作台（2）上下升降；所述横向移动座（401）与机座（1）之间设置有X轴丝杆导轨副（405）以及驱动X轴丝杆导轨副（405）的第二驱动电机（406），通过第二驱动电机（406）驱动动力刀塔装置（3）相对旋转工作台（2）左右滑动。

8.根据权利要求1所述的一种加工斜孔的开自动数控铣床，其特征在于：所述动力刀塔装置（3）包括刀塔安装基板（301），刀塔安装基板（301）上设置有若干个竖向设置并沿X轴方向排列的旋转主轴（302）以及控制若干个旋转主轴（302）转动的主轴伺服电机（303），主轴伺服电机（303）的电机轴上设置有主动传动件（304），旋转主轴（302）上设置有与主动传动件（304）联接的从动传动件（305），并且旋转主轴（302）的底部设有用于安装钻刀、或铰刀、或铣刀的刀头夹持部（5）。

9.根据权利要求6所述的一种加工斜孔的开自动数控铣床，其特征在于：所述移载机械手（7）还包括滑动支架（76），滑动支架（76）上设置有滑块，支撑横梁（6）上设置有与滑块构成直线滑动配合的横移滑轨（601）；

所述滑动支架（76）上设置有第三驱动电机（77），第三驱动电机（77）的电机轴设置有横移齿轮（771），支撑横梁（6）上设置有与横移齿轮（771）啮合的横移齿条（602），第三驱动电机（77）驱动滑动支架（76）往复行走在支撑横梁（6）上；

所述滑动支架（76）上设置有第四驱动电机（78），第四驱动电机（78）的电机轴设置有竖移齿轮（781），升降架（71）上设置有与竖移齿轮（781）啮合的竖移齿条（79）以及与滑动支架（76）构成直线滑动配合的竖移滑轨（710），第四驱动电机（78）驱动升降架（71）相对滑动支架（76）上下升降。

10.根据权利要求1所述的一种加工斜孔的开自动数控铣床，其特征在于：所述机座（1）上设置有沿X轴方向倾斜的第一废料卸载面（101）和沿Y轴方向倾斜的第二废料卸载面（102），所述第二废料卸载面（102）的高处承接在第一废料卸载面（101）的低处，且机座（1）上设置有连通第二废料卸载面（102）低处的卸料口（103）；并且所述第一废料卸载面（101）上设置有夹具支承台（104），所述旋转工作台（2）安装在夹具支承台（104）上。

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