CN211101764U - 用于加工曲轴的数控旋风铣机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于加工曲轴的数控旋风铣机床，通过对传统数控旋风铣机床作出以下五点改进：一是将工作台面设计成倾斜面，利用工人操作和排出切削物；二是将传统的顶尖采用负主轴结构替换，取消了轴向推力，利用径向夹紧力固定，而且副主轴通过副主轴卡盘进行被动旋转；三是将旋风铣总成和液压支架位于工件两侧，二者互不干涉；四是增加天窗结构，减轻了安装工件的劳动强度；五是增加副导轨，将液压支架和副主轴座副导轨上，而且副主轴座实现移动，增大了工件的加工范围，扩大机床实用性。本实用新型针对曲轴加工具有很好的实际应用价值。

Description

用于加工曲轴的数控旋风铣机床

技术领域

本实用新型涉及旋风铣机床领域，具体为一种用于加工曲轴的数控旋风铣机床。

背景技术

曲轴作为发动机中最重要的部件，它承受连杆传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作。曲轴受到旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受弯曲扭转载荷的作用。因此要求曲轴有足够的强度和刚度，轴颈表面需耐磨、工作均匀、平衡性好。

曲轴粗加工将广泛采用数控车床、数控内铣床、数控车拉床等设备对主轴颈、连杆轴颈进行数控车削、内铣削、车-拉削加工，以有效减少曲轴加工的变形量。曲轴精加工将广泛采用CNC控制的曲轴磨床对其轴颈进行精磨加工。

数控旋风铣机床是与数控车床配套的高速铣削螺纹装置，旋风铣床夹持工件完成低速进给运动，旋风铣带动外旋刀盘或内旋刀杆上的硬质合金刀具高速旋转，完成切削运动。旋风铣可以实现干切削、重载切削、难加工材料和超高速切削，消耗动力小，表面粗糙度能达到Ra0.8μm，车床主轴转速慢，所以机床运动精度高、动态稳定性好。

现有的数控旋风铣机床一般用于加工螺纹，不适用于加工曲轴等异形工件。

发明内容

本实用新型目的在于对现有的数控旋风铣机床进行改进，设计出一种用于加工曲轴的数控旋风铣机床，能够适合加工曲轴等多种工件。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种用于加工曲轴的数控旋风铣机床，包括机床床身，所述机床床身的工作台面为倾斜布置，所述工作台面上部设置有XY向进给工作机构，所述XY向进给工作机构上安装旋风铣总成，所述旋风铣总成的旋转轴安装刀盘；所述机床床身位于工作台面左侧设置有机床主轴，所述机床主轴上安装主轴卡盘；所述工作台面下部设置有中心支架及副主轴导轨，所述中心支架及副主轴导轨右部安装副主轴座，所述副主轴座安装能够进行轴向运动的活动副主轴，所述活动副主轴端部安装副主轴卡盘，所述机床主轴与活动副主轴位于同一轴线上；所述中心支架及副主轴导轨左部安装两个液压中心支架，两个液压中心支架的夹头分别夹持于曲轴工件的左部和右部，所述曲轴工件的左端夹持于主轴卡盘处、其右端夹持于副主轴卡盘处；所述机床床身顶部开设有用于吊装工件的天窗。

针对需要加工工件的长度，确定副主轴座的位置后固定，根据加工工件形状确定两个液压中心支架的位置后固定，然后将工件采用行车通过天窗吊装入机床内位于机床主轴和活动副主轴之间，首先将工件左端通过主轴卡盘固定，然后活动副主轴利用液压或者气动方式驱动向左移动一定行程后，通过副主轴卡盘将工件右端夹紧固定，之后两个液压中心支架的夹头将工件的左部和右部相应位置夹紧（加工过程中，夹头和工件之间为摩擦旋转）。之后启动机床，根据编程设计，旋风铣总成作XY向进给，刀盘安装铣刀后进行高速旋转加工作业，机床主轴相应进行低速旋转，四轴联动用于加工曲轴工件。

本实用新型设计合理，通过对传统的数控旋风铣机床作出以下五点改进：一是将工作台面设计成倾斜面，利于工人操作和排出切削物；二是将传统的顶尖采用副主轴结构替换，取消了轴向推力，利用径向夹紧力固定，而且副主轴通过副主轴卡盘进行被动旋转；三是将旋风铣总成和液压支架位于工件两侧，二者互不干涉；四是增加天窗结构，减轻了安装工件的劳动强度；五是增加副导轨，将液压支架和副主轴座安装在副导轨上，使副主轴座实现移动，增大了工件的加工范围，扩大机床实用性。

本实用新型针对曲轴加工具有很好的实际应用价值，扩展的旋风铣机床的加工范围。

附图说明

图1表示本实用新型所述机床的正视示意图。

图2表示本实用新型所述机床的侧视示意图。

图中：1-机床床身，2-工作台面，3-旋风铣总成，4-刀盘，5-机床主轴，6-主轴卡盘，7-中心支架及副主轴导轨，8-副主轴座，9-活动副主轴，10-副主轴卡盘，11-液压中心支架，12-夹头，13-天窗，14-工件托架，15-副主轴牵引座，16-牵引螺杆，17-XY向进给工作机构，18-曲轴工件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。

一种用于加工曲轴的数控旋风铣机床，如图1、2所示，包括机床床身1，机床床身1的工作台面2为倾斜布置，工作台面2上部设置有XY向进给工作机构17，XY向进给工作机构17上安装旋风铣总成3，旋风铣总成3的旋转轴安装刀盘4；机床床身1位于工作台面2左侧设置有机床主轴5，机床主轴5上安装主轴卡盘6；工作台面2下部设置有中心支架及副主轴导轨7，中心支架及副主轴导轨7右部通过螺栓安装副主轴座8，副主轴座8安装能够进行轴向运动的活动副主轴9，活动副主轴9采用液压油缸或者气缸，则伸缩杆作为副主轴即可，活动副主轴9端部安装副主轴卡盘10，机床主轴5与活动副主轴9位于同一轴线上；中心支架及副主轴导轨7左部分别通过螺栓固定安装两个液压中心支架11，两个液压中心支架11的夹头12分别夹持于曲轴工件18的左部和右部，曲轴工件18的左端夹持于主轴卡盘6处、其右端夹持于副主轴卡盘10处；机床床身1顶部开设有用于吊装工件的天窗13。

针对需要加工工件的长度，确定副主轴座8的位置后固定，根据加工工件形状确定两个液压中心支架11的位置后固定，然后将工件采用行车通过天窗13吊装入机床内位于机床主轴5和活动副主轴9之间，首先将工件左端通过主轴卡盘6固定，然后活动副主轴9利用液压或者气动方式驱动向左移动一定行程后，通过副主轴卡盘10将工件右端夹紧固定，之后两个液压中心支架11的夹头12将工件的左部和右部相应位置夹紧（加工过程中，夹头12和工件之间为摩擦旋转）。之后启动机床，根据编程设计，旋风铣总成3作XY向进给，刀盘4安装铣刀后进行高速旋转加工作业，机床主轴5相应旋转，四轴联动用于加工出曲轴工件18。

另外，如图1所示，中心支架及副主轴导轨7中部设有工件托架14，由于工件重量比较大，人工操作非常不便，当对初始工件通过天窗进行吊装入机床工作面时，工件托架14用于辅助支撑工件，减轻安装工件的难度。

如图1所示，副主轴座8上设有副主轴牵引座15，副主轴牵引座15上安装牵引螺杆16，根据工件规格，需要移动副主轴座8时，此时旋拧牵引螺杆16伸入至XY向进给工作机构17的X向滑座内，利用XY向进给工作机构17的X向运动带动副主轴座8在中心支架及副主轴导轨7上移动至合适位置后，通过螺栓锁紧，完成副主轴机构的移动；然后反向旋拧牵引螺杆16脱离XY向进给工作机构17的X向滑座，所以副主轴座采用XY向进给工作机构进行辅助移动，降低劳动强度及操作工作量。

传统数控旋风铣机床中，机床主轴与活动顶尖正对，工件一端安装于机床主轴的主轴卡盘后，顶尖运动一定行程后将工件另一端顶紧，由于顶尖对工件提供轴向推力，对于实心直轴体而言，该轴向推力几乎无影响，但对于曲轴这样的工件，该轴向推力会造成工件弯曲，所以，本机床将活动副主轴9代替传统的顶尖，副主轴卡盘10夹紧工件后随机床主轴5被动旋转，副主轴卡盘9只对工件提供径向的夹紧力，不提供轴向推力，则顶尖对工件的摩擦作用力消失，对曲轴工件在轴向上无任何影响，保证曲轴的加工精度。

传统数控旋风铣机床中，夹紧支架和旋风铣总成位于同一侧，而且工作台面为平面设计，工件加工好一段后，需要打开夹紧支架，将工件换位后再次进行加工。本机床的工作台面2设计成斜面，倾斜45°左右，旋风铣总成3位于工作台面2上部，两个液压中心支架11位于工作台面2下部，而且，旋风铣总成3和液压中心支架11位于曲轴工件18两侧，这样旋风铣总成3能够从左至右一次性加工完成，无需工件换位。而且，倾斜的工作台面有利于切屑料顺利下落至机床最低处，倾斜的工作台面相当于减小了机床的工作深度，方便工人进行操作。

传统数控旋风铣机床中，工件需要从工人操作面（机床侧面）进行安装定位，而且夹紧支架和旋风铣总成也会造成工件安装时诸多不便，本机床在顶部开设天窗，工件利用行车通过天窗吊装入机床工作面，利用托架进行辅助安装，大大减轻的工作强度。

增加了中心支架及副主轴导轨7作为副导轨，将液压中心支架和副主轴位于同一副导轨上，节约空间的同时，液压中心支架11和旋风铣总成3互不干涉。

具体实施时，旋风铣总成、液压中心支架、副主轴机构等均可采购市场上成熟产品。机床电气柜由专业技术人员进行编程设计即可，在此不赘述。

应当指出，对于本技术领域的一般技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和应用，这些改进和应用也视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于加工曲轴的数控旋风铣机床，包括机床床身（1），其特征在于：所述机床床身（1）的工作台面（2）为倾斜布置，所述工作台面（2）上部设置有XY向进给工作机构（17），所述XY向进给工作机构（17）上安装旋风铣总成（3），所述旋风铣总成（3）的旋转轴安装刀盘（4）；所述机床床身（1）位于工作台面（2）左侧设置有机床主轴（5），所述机床主轴（5）上安装主轴卡盘（6）；所述工作台面（2）下部设置有中心支架及副主轴导轨（7），所述中心支架及副主轴导轨（7）右部安装副主轴座（8），所述副主轴座（8）安装能够进行轴向运动的活动副主轴（9），所述活动副主轴（9）端部安装副主轴卡盘（10），所述机床主轴（5）与活动副主轴（9）位于同一轴线上；所述中心支架及副主轴导轨（7）左部安装两个液压中心支架（11），两个液压中心支架（11）的夹头（12）分别夹持于曲轴工件（18）的左部和右部，所述曲轴工件（18）的左端夹持于主轴卡盘（6）处、其右端夹持于副主轴卡盘（10）处；所述机床床身（1）顶部开设有用于吊装工件的天窗（13）。

2.根据权利要求1所述的一种用于加工曲轴的数控旋风铣机床，其特征在于：所述中心支架及副主轴导轨（7）中部设有工件托架（14）。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于加工曲轴的数控旋风铣机床，其特征在于：所述副主轴座（8）上设有副主轴牵引座（15），所述副主轴牵引座（15）上安装牵引螺杆（16）。

Images