CN204770699U - 自动化正倒立复合数控车削中心 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了自动化正倒立复合数控车削中心，包括床身、倒立车、正立车削中心，床身设有立柱，立柱设有X向线性导轨，倒立车包括倒立车拖板、倒立车滑板，正立车削中心包括正立车削中心拖板、正立车削中心滑板，倒立车拖板与立柱之间设有倒立车X驱动进给组件，倒立车拖板设有倒立车Z向线性导轨，倒立车滑板与倒立车拖板之间设有倒立车Z驱动进给进给组件，倒立车滑板上设有倒立车主轴箱体，正立车削中心拖板与立柱之间设有正立车削中心X驱动进给组件，正立车削中心拖板设有正立车削中心Z向线性导轨，正立车削中心滑板与正立车削中心拖板之间设有正立车削中心Z驱动进给进给组件。将车削、铣削、钻削攻丝工序整合、效率高、成本低。

Description

自动化正倒立复合数控车削中心

技术领域

本实用新型涉及数控加工设备技术领域，尤其涉及一种自动化正倒立复合数控车削中心。

背景技术

在汽车盘类、壳类零件加工过程中，有一类如输出轴承座的零件，其尺寸外径在φ100mm-φ300mm之间，要求对内部孔系及两端面进行精密车削加工，盘边有一个端面分布一些M8，M6螺纹孔，如图1所示，现有技术中这类输出轴承座等零件加工企业现场普遍的工艺路线为工序一：一台数控正立车车削输出轴承座内部孔系、外圆及端面；工序二：转到另一台数控正立车车削另一端孔系及端面；工序三：再转到立式加工中心进行M8螺纹孔的钻孔、攻丝加工。输出轴承座零件完成加工需三台数控机床经过三序加工完成。现有技术的工艺路线存在以下缺点：

1、加工工序多，加工辅助时间长，单件加工效率低。

2、两端轴承孔经过两次装夹掉头加工不易保证同轴度要求。

3、机床设备和操作工数量多，增加了单件制造成本；

4、上下料需要人工搬卸，无法实现自动化。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为解决现有技术存在的上述问题，提供一种自动化正倒立复合数控车削中心；本实用新型采用正倒立车削中心整体结构，将车削工序、铣削工序、钻削攻丝工序整合在一台机床上，可实现工件的正反工序的自动对接，节省了大量的辅助装卸时间，单件加工效率大幅度提高，倒立车车削与正立车削中心车削精度一致性较好，通过精确上下料输送机构及工件自动运送装置，一名操作工可同时操作两台自动化正倒立复合数控车削中心，大大减少了人工成本。

本发明解决技术问题的技术方案为：

一种自动化正倒立复合数控车削中心，包括底部的床身、一台倒立式数控车即倒立车、一台正立车削中心，其特征是，所述床身后部设有立柱，立柱上部设有两根X向线性导轨，每根X向线性导轨上设有四个滑块一，床身前部左侧设有倒立车伺服刀架，床身前部中间部位设有正立车削中心主轴单元，所述倒立车包括倒立车拖板、倒立车滑板，所述正立车削中心包括正立车削中心拖板、正立车削中心滑板，所述滑块一与倒立车拖板连接，倒立车拖板沿立柱左右移动，倒立车拖板与立柱之间设有倒立车X驱动进给组件，倒立车X驱动进给组件驱动倒立车拖板沿立柱左右移动，倒立车拖板的竖直两侧分别设有一根倒立车Z向线性导轨，每根倒立车Z向线性导轨上设有两个滑块二，所述滑块二与倒立车滑板连接，倒立车滑板与倒立车拖板之间设有倒立车Z驱动进给进给组件，倒立车Z驱动进给进给组件通过驱动倒立车滑板沿倒立车拖板上下移动，倒立车滑板上设有倒立车主轴箱体，倒立车主轴箱体上设有倒立车主轴单元、倒立车正立侧背式主轴电机组件，倒立车主轴单元上方设有回转液压油缸、下方为液压卡盘，其中X向线性导轨右侧的滑块与正立车削中心拖板连接，正立车削中心拖板沿立柱左右移动，正立车削中心拖板与立柱之间设有正立车削中心X驱动进给组件，正立车削中心X驱动进给组件通过丝杠转动带动丝母座移动，驱动正立车削中心拖板沿立柱左右移动，正立车削中心拖板的竖直两侧分别设有一根正立车削中心Z向线性导轨，每根正立车削中心Z向线性导轨上设有两个滑块三，所述滑块三与正立车削中心滑板连接，正立车削中心滑板与正立车削中心拖板之间设有正立车削中心Z驱动进给进给组件，正立车削中心Z驱动进给进给组件通过Z向伺服电机、丝杠、丝母座的传动动力、驱动正立车削中心滑板沿正立车削中心拖板上下移动，正立车削中心滑板的左侧设有动力式伺服刀架、右侧设有固定式液压机械手，正立车削中心主轴单元上部与液压卡盘连接、下部与回转液压油缸连接。

所述X向线性导轨、倒立车Z向线性导轨、正立车削中心Z向线性导轨采用重负荷型滚柱式线性导轨。

所述床身为整体式床身，立柱为整体式立柱。

所述倒立车主轴单元、正立车削中心主轴单元均采用套筒式主轴单元，正立车削中心主轴单元安装采用内藏式结构。

所述床身左侧设有左自动上料输送机构及工件自动运送装置、右侧设有右自动下料输送机构及工件自动运送装置。

所述床身前侧设有自动式排屑器。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型采用正倒立车削中心整体结构，倒立车与伺服刀架组合为倒立车加工模块，正立车与动力伺服刀架组合为正立车削中心模块，将车削工序、铣削工序、钻削攻丝工序整合在一台机床上，可实现工件的正反工序的自动对接，节省了大量的辅助装卸时间，单件加工效率大幅度提高，倒立车车削与正立车削中心车削精度一致性较好，通过精确上下料输送机构及工件自动运送装置，一名操作工可同时操作两台自动化正倒立复合数控车削中心，大大减少了人工成本。

2、机床采用整体式床身，前排屑结构，整体式床身整体刚性高，稳定性好，排屑方便。

3、倒立车与正立车削中心在结构上分别位于机床的两个工作区，加工独立完成互不干涉，加工切削不会对加工表面造成伤害。两次装夹掉头加工在同一机床上完成并实现自动装夹，保证同轴度要求。

4、倒立车和正立车削中心的主轴单元采用套筒式模块化设计，主轴单元独立装配为成品，方便组织生产，简化装配过程，两主轴采用统一主轴单元保证其加工精度的一致性。

5、正立车主轴采用内藏式结构设计，主轴单元组件的安装内孔位于整体式床身中间部位并与床身一体化铸造结构设计，增加了主轴的组件的刚性及工作稳定性，加工精度的保持性好。

6、倒立车主轴电机采用正立侧背结构，避免了主电机与主轴前后并排安装主轴轴心与安装面悬伸大、力臂长、扭转力大的弊端；主电机尾端向上避免了主电机尾端向下与主轴并列占用工作空间、不方便操作者操作机床的缺陷，能够充分利用主轴侧上端空间。

7、下料用固定式液压机械手直接固定在正立车削中心滑板上，其抓取工件的动作行程是利用正立车削中心本身的Z向行程来实现，该结构简化了机械手的架构，减少了机械手的本身重量，同时该结构优于滑动式机械手结构，克服了滑动式机械手结构由于是在滑板上叠加了一层滑动机构来完成机械手的上下动作，结构复杂并且自身重量过重不符合滑动部件尽量减轻的的问题和弊端。

8、正立车削中心滑板上安装了动力伺服刀架，刀架采用卧式安装，刀盘竖立放置，该结构布置为固定式液压机械手安装提供了安装空间，并且使工件加工与工件抓取空间隔开；采用动力伺服刀架可实现对工件同时满足车削、铣削、钻孔及攻丝功能，实现了车铣复合功能。

9、本实用新型采用的倒立车伺服刀架安装方式为卧式安装，刀盘竖立，在工件加工时切屑不易堆积方便排屑，对刀架好已加工部位有保护作用，保证加工质量。

10、正倒立车削中心的正立车削中心的Z向组件与倒立车Z向组件采用了模块化设计，其结构设计及设计尺寸统一，实现模块化生产、装配，可实现两Z向进给精度一致，使其倒立车车削与正立车削中心车削精度一致性较好。

11、通过精确上下料输送机构及工件自动运送装置，一名操作工可同时操作两台自动化正倒立复合数控车削中心，大大减少了人工成本。

12、车削采用倒立车削加工内轴承孔时铁屑易排出，从而保证了内孔面不被划伤，保证了加工精度。

附图说明

图1为所加工零件结构示意图；

图2为实用新型的结构示意图；

图3为图2的主视图；

图4为图3的正立车削中心右视图；

图5为倒立车左视图；

图6为正倒立车削中心的Z向组件结构示意图；

图7为正倒立车削中心的主轴单元组件结构示意图；

图8为固定式液压机械手结构示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合附图来详细解释本实用新型的实施方式。

如图1至图8所示，一种自动化正倒立复合数控车削中心，该机床将一台倒立式数控车和一台正立车削中心整合到一台设备上，并配有精确上下料输送机构及工件自动运送装置。机床左侧设有左自动上料输送机构及工件自动运送装置1，机床底部为整体式床身2，床身前部左侧设有倒立车伺服刀架3，床身前部中间部位设有正立车削中心内藏式主轴单元4，床身后部设有整体式立柱5，整体式立柱5上部设有重负荷型滚柱式X向线性导轨6两根，每根X向线性导轨6上设有四个滑块一，共计八个滑块一，所述滑块一与倒立车拖板7连接，倒立车拖板7沿整体式立柱5左右移动，倒立车拖板7与整体式立柱5之间设有倒立车X驱动进给组件8，倒立车X驱动进给组件8包括X向伺服电机、伺服电机进给箱体、丝杠、丝母座、丝杠支座、丝杠轴承，倒立车X驱动进给组件8驱动倒立车拖板7沿整体式立柱5左右移动，倒立车拖板7的竖直两侧设有两根倒立车重负荷型滚柱式Z向线性导轨9，每根Z向线性导轨9上设有2个滑块二，共计四个滑块二，所述四个滑块二与倒立车滑板10连接，倒立车滑板10与倒立车拖板7之间设有倒立车Z驱动进给进给组件11，倒立车Z驱动进给进给组件11包括Z向伺服电机、伺服电机进给箱体、丝杠、丝母座、丝杠支座、丝杠轴承，倒立车Z驱动进给进给组件11通过驱动倒立车滑板10沿倒立车拖板7上下移动，倒立车滑板10上设有倒立车主轴箱体12，倒立车主轴箱体12上设有倒立车套筒式主轴单元13、倒立车正立侧背式主轴电机组件16，倒立车套筒式主轴单元13上方设有回转液压油缸14、下方为液压卡盘15。其中X向线性导轨右侧的四个滑块与正立车削中心拖板17连接，使正立车削中心拖板17沿整体式立柱5左右移动，正立车削中心拖板17与整体式立柱5之间设有正立车削中心X驱动进给组件18，正立车削中心X驱动进给组件18包括X向伺服电机、伺服电机进给箱体、丝杠、丝母座、丝杠支座、丝杠轴承，正立车削中心X驱动进给组件18通过丝杠转动带动丝母座移动，驱动正立车削中心拖板17沿整体式立柱5左右移动，正立车削中心拖板17的竖直两侧设有两根正立车削中心Z向重负荷型滚柱式Z向线性导轨19，每根Z向线性导轨上设有2个滑块三，共计四个滑块三，其四个滑块三与正立车削中心滑板20连接，正立车削中心滑板20与正立车削中心拖板17之间设有正立车削中心Z驱动进给进给组件21，正立车削中心Z驱动进给进给组件21包括Z向伺服电机、伺服电机进给箱体、丝杠、丝母座、丝杠支座、丝杠轴承，正立车削中心Z驱动进给进给组件21通过Z向伺服电机、丝杠、丝母座的传动动力、驱动正立车削中心滑板20沿正立车削中心拖板17上下移动，正立车削中心滑板20的左侧设有动力式伺服刀架22、右侧设有固定式液压机械手23，正立车削中心内藏式主轴单元4上部与液压卡盘24连接、下部与回转液压油缸25连接，机床右侧设有右自动上料输送机构及工件自动运送装置26，整体式床身2前侧为自动式排屑器27。

本实用新型的工作原理如下：

在机床启动加工前，工人可将待加工工件摆放在自动上料输送机构及工件自动运送装置1，待机床启动正常后，自动上料输送机构1将工件送到机床内部，倒立车套筒式主轴单元13带着液压卡盘15，沿X向移动到待加工工件上方，X向移动停止，Z向伺服电机驱动丝杠转动通过丝杠丝母座驱动倒立车滑板10可沿倒立车拖板7向下移动液压卡盘15抓取待加工工件，倒立车通过X向、Z向驱动使待加工工件移动到倒立车伺服刀架3，对工件的内孔及一端面车削加工，车削过程完成后，倒立车沿X向移动，主轴上的液压卡盘15将工件放置到正立车削中心的液压卡盘24上；待正立车削中心液压卡盘24夹持工件后，倒立车主轴移回其工作区再次进行工件抓取加工，而正立车削中心主轴旋转，正立车削中心通过X向、Z向伺服电机驱动各自丝杠驱动正立车削中心滑板20使安装在滑板上的动力式伺服刀架22接近转动工件，对工件进行内孔及另一端面车削加工，并且动力刀架还可对M8螺纹孔进行钻孔、攻丝加工；正立车削中心加工完成后，正立车削中心滑板沿X向移动用安装在上面的液压机械手将工件抓起，移动到机床的右侧，右侧的接料装置伸进机床内部，液压机械手将加工完的工件放置到送料装置的托盘上，送料装置退出机床并将工件自动运送到成品区。本实用新型的特点：

1、倒立车伺服刀架3安装方式为卧式安装，刀盘竖立，在工件加工时切屑不易堆积方便排屑，对刀架有保护左右。

2、机床采用整体式床身2，前排屑结构，整体式床身整体刚性高，稳定性好，排屑方便。

3、倒立车与正立车削中心在结构上分别位于机床的两个工作区，加工独立完成互不干涉，加工切削不会对加工表面造成伤害。两次装夹掉头加工在同一机床上完成并实现的自动装夹很容易保证同轴度要求。

4、倒立车和正立车削中心的主轴单元4采用套筒式模块化设计，主轴单元独立装配为成品。此设计结构方便组织生产，简化装配过程，两主轴采用统一主轴单元保证其加工精度的一致性。

5、正立车主轴采用内藏式结构设计，主轴单元组件的安装内孔位于整体式床身中间部位并与床身一体化铸造结构设计，此设计增加了主轴的组件的刚性，及工作稳定性，加工精度的保持性好。

6、倒立车主轴电机16采用正立侧背结构，其结构避免了主电机与主轴前后并排安装主轴轴心与安装面悬伸大，力臂长，扭转力大的弊端。主电机尾端向上避免了主电机尾端向下与主轴并列占用工作空间，不方便操作者操作机床，并且充分的利用好主轴侧上端空间。

7、下料用固定式液压机械手23直接固定在正立车削中心滑板20上，其抓取工件的动作行程是利用正立车削中心本身的Z向行程来实现，其结构简化了机械手的架构，减少了机械手的本身重量。其结构优于滑动式机械手结构，滑动式机械手结构的弊端是在滑板上叠加了一层滑动机构来完成机械手的上下动作，其结构复杂并且自身重量过重不符合滑动部件尽量减轻的原理。

8、正立车削中心滑板上安装了动力伺服刀架，其刀架采用卧式安装，刀盘竖立放置。其安装布局为固定式液压机械手23安装提供了安装空间，并且使工件加工与工件抓取空间隔开。其采用动力伺服刀架可实现对工件同时满足车削、铣削、钻孔及攻丝功能，实现了车铣复合功能。

9、正倒立车削中心整体结构为：倒立车与伺服刀架组合为倒立车加工模块，正立车与动力伺服刀架组合为正立车削中心模块，是将车削工序、铣削工序、钻削攻丝工序整合在一台机床上，并且可实现工件的正反工序的自动对接，节省了大量的辅助装卸时间，单件加工效率大幅度提高。

10、正倒立车削中心的正立车削中心的Z向组件与倒立车Z向组件采用了模块化设计，其结构设计及设计尺寸完全统一可实现模块化生产、装配。其设计理念可实现两Z向进给精度一致，使其倒立车车削与正立车削中心车削精度一致性较好。

11、通过精确上下料输送机构及工件自动运送装置，一名操作工可同时操作两台自动化正倒立复合数控车削中心，大大减少了人工成本。

12、车削采用倒立车削加工内轴承孔时铁屑易排出，从而保证了内孔面不被划伤，保证了加工精度。

本申请特别适用于汽车盘类、壳类如汽车刹车盘、轴承座、齿轮毛坯、轴承套圈、法兰盘等零件由机床两主轴对接完成正反两序的加工，并可实现无须人工自动上下料的专用机床；本实用新型为自动化正倒立复合数控车削中心，是将一台倒立式数控车和一台正立车削中心整合到一台设备上，将多道工序整合到一台设备上完成加工，并配有精确上下料输送机构及工件自动运送装置，实现了对汽车盘类、壳类零件进行高速、高效自动化加工的需求。

上述虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种自动化正倒立复合数控车削中心，包括底部的床身、一台倒立车、一台正立车削中心，其特征是，所述床身后部设有立柱，立柱上部设有两根X向线性导轨，每根X向线性导轨上设有四个滑块一，床身前部左侧设有倒立车伺服刀架，床身前部中间部位设有正立车削中心主轴单元，所述倒立车包括倒立车拖板、倒立车滑板，所述正立车削中心包括正立车削中心拖板、正立车削中心滑板，所述滑块一与倒立车拖板连接，倒立车拖板沿立柱左右移动，倒立车拖板与立柱之间设有倒立车X驱动进给组件，倒立车X驱动进给组件驱动倒立车拖板沿立柱左右移动，倒立车拖板的竖直两侧分别设有一根倒立车Z向线性导轨，每根倒立车Z向线性导轨上设有两个滑块二，所述滑块二与倒立车滑板连接，倒立车滑板与倒立车拖板之间设有倒立车Z驱动进给进给组件，倒立车Z驱动进给进给组件通过驱动倒立车滑板沿倒立车拖板上下移动，倒立车滑板上设有倒立车主轴箱体，倒立车主轴箱体上设有倒立车主轴单元、倒立车正立侧背式主轴电机组件，倒立车主轴单元上方设有回转液压油缸、下方为液压卡盘，其中X向线性导轨右侧的滑块与正立车削中心拖板连接，正立车削中心拖板沿立柱左右移动，正立车削中心拖板与立柱之间设有正立车削中心X驱动进给组件，正立车削中心X驱动进给组件通过丝杠转动带动丝母座移动，驱动正立车削中心拖板沿立柱左右移动，正立车削中心拖板的竖直两侧分别设有一根正立车削中心Z向线性导轨，每根正立车削中心Z向线性导轨上设有两个滑块三，所述滑块三与正立车削中心滑板连接，正立车削中心滑板与正立车削中心拖板之间设有正立车削中心Z驱动进给进给组件，正立车削中心Z驱动进给进给组件通过Z向伺服电机、丝杠、丝母座的传动动力、驱动正立车削中心滑板沿正立车削中心拖板上下移动，正立车削中心滑板的左侧设有动力式伺服刀架、右侧设有固定式液压机械手，正立车削中心主轴单元上部与液压卡盘连接、下部与回转液压油缸连接。

2.如权利要求1所述的自动化正倒立复合数控车削中心，其特征是，所述X向线性导轨、倒立车Z向线性导轨、正立车削中心Z向线性导轨采用重负荷型滚柱式线性导轨。

3.如权利要求1所述的自动化正倒立复合数控车削中心，其特征是，所述床身为整体式床身，立柱为整体式立柱。

4.如权利要求1所述的自动化正倒立复合数控车削中心，其特征是，所述倒立车主轴单元、正立车削中心主轴单元均采用套筒式主轴单元，正立车削中心主轴单元安装采用内藏式结构。

5.如权利要求1所述的自动化正倒立复合数控车削中心，其特征是，所述床身左侧设有左自动上料输送机构及工件自动运送装置、右侧设有右自动上料输送机构及工件自动运送装置。

6.如权利要求1所述的自动化正倒立复合数控车削中心，其特征是，所述床身前侧设有自动式排屑器。