CN212217200U

CN212217200U - 一种高效多头数控铣床

Info

Publication number: CN212217200U
Application number: CN202020333952.6U
Authority: CN
Inventors: 朱立无
Original assignee: Dongguan Sharpe Cnc Equipment Co ltd
Current assignee: Dongguan Sharpe Cnc Equipment Co ltd
Priority date: 2020-03-17
Filing date: 2020-03-17
Publication date: 2020-12-25
Anticipated expiration: 2030-03-17

Abstract

本实用新型公开一种高效多头数控铣床,其特征在于,包括底架、十字滑台、工件治具、立柱和Z轴滑台；所述十字滑台设于所述底架上，所述十字滑台驱动工件治具移动；所述立柱位于所述十字滑台的旁侧，且安装在所述底架上；所述Z轴滑台设于所述立柱上，并驱动滑动安装在所述立柱上的支架上下滑动；所述支架上转动安装有多个机械主轴，每一所有机械主轴均安装有与所述工件治具配合的铣刀；所述支架上还设有用于驱动所有所述机械主轴旋转的电机。本实用新型在一台数控铣床上同时设置多个铣刀，达到同时对多个工件进行铣削作业的目的，具有加工作业效率高、占用空间小等优点。

Description

一种高效多头数控铣床

技术领域

本实用新型涉及机加工设备技术领域,尤其是一种高效多头数控铣床。

背景技术

数控铣床，是在传统的铣床中加入可编程序控制器(即PLC工控***)产生的一种新型自动化机床；其工作主要是依靠工作头上高速旋转的铣刀与工件之间发生相对运动，进而达到由铣刀将工件切削成指定形状的目的。

现有的铣床普遍为单头的数控铣床，即仅设有一个铣刀的数控铣床；在需要加工大批量同类工件时，需要将单个工件装夹至数控铣床的工件治具上进行铣削，待一个工件加工完成后再开始下一个工件的铣削作业；随着工件数量的增加，若通过增设多台数控铣床同时作业的方式，存在着多台数控铣床的整体造价成本过高、操作员不足、占用空间过大、配套设备需求增加等不足之处。

因此，现有技术有待于改善和提高。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是针对上述现有技术中的问题,提供一种高效多头数控铣床,该数控铣床通过在现有的数控铣床上设置多个铣刀(即多个工作头)，达到一台数控铣床可以同时对多个工件进行铣削加工的目的。

为解决上述技术问题,本实用新型采取的一种技术方案如下:一种高效多头数控铣床,包括底架、十字滑台、工件治具、立柱和Z轴滑台；所述十字滑台设于所述底架上，所述十字滑台驱动工件治具在水平面内移动；所述立柱位于所述十字滑台的旁侧，且安装在所述底架上；所述Z轴滑台设于所述立柱上，并驱动滑动安装在所述立柱上的支架上下滑动；所述支架上转动安装有多个机械主轴，每一所有机械主轴均安装有与所述工件治具配合的铣刀；所述支架上还设有用于驱动所有所述机械主轴旋转的电机。

作为对上述技术方案的进一步阐述：

在上述技术方案中,还包括导轨副，所述导轨副的导轨与所述立柱连接，所述导轨副的滑块与所述支架连接。

在上述技术方案中,六个所述机械主轴呈两行三列设置；第一行的三个所述机械主轴自左往右顺次为第一机械主轴、第二机械主轴和第三机械主轴；第二行的三个所述机械主轴自作往右顺次为第四机械主轴、第五机械主轴和第六机械主轴；所述电机通过带轮传动驱动所述第一机械主轴、第五机械主轴和所述第三机械主轴转动；所述第一机械主轴通过带轮传动驱动所述第四机械主轴转动；所述第五机械主轴通过带轮传动驱动所述第二机械主轴转动；所述第三机械主轴通过带轮传动驱动所述第六机械主轴转动。

在上述技术方案中,所述工件治具包括底板和六组夹紧机构；所述十字滑台驱动所述底板移动，所述底板上设有六组分别与六个所述机械主轴对应的所述夹紧机构；每一所述夹紧机构包括第一夹板、第二夹板和气缸；所述第一夹板与所述底板固定连接；所述气缸设于所述底板上，所述气缸的活塞杆连接有与所述第一夹板配合的所述第二夹板。

在上述技术方案中,所述十字滑台包括Y轴滑台和X轴滑台，所述Y轴滑台设置在所述底架上，所述Y轴滑台驱动所述X轴滑台纵向移动，所述X轴滑台驱动所述底板横向移动。

在上述技术方案中,所述Z轴滑台为滚珠丝杆滑台或同步带滑台；或者，所述Y轴滑台为滚珠丝杆滑台或同步带滑台；或者，所述X轴滑台为滚珠丝杆滑台或同步带滑台。

在上述技术方案中,所述机械主轴包括轴套、拉杆和筒夹夹头；所述轴套转动安装在所述支架上，所述拉杆设于所述轴套的通孔中，所述拉杆的底端与所述筒夹夹头连接。

本实用新型的有益效果在于:其一，通过十字滑台与Z轴滑台的配合，实现了工件与铣刀之间相对的三轴切削运动；其二，通过在机头上设置多个铣刀，同时实现一台数控铣床同时对多个工件进行铣削作业，相较于多台数控铣床同时对多个工件进行铣削作业的方式，在同时加工同样数量的工件时，本实用新型具有所需设备整体的造价更低、所需操作员更少、所需运转空间更小、所需配套的上下料装置更少等优点，更适用于工业化生产；其三，由于支架上设置了多个铣刀，整体上重量提高较多，同时多个铣刀同时工作时工件对支架产生较大的反作用力，将支架滑动安装在所述立柱上，即保证支架上下滑动的精度，还保证了铣刀工作时支架的刚性；其四，机械主轴相较于普通主轴，具有刚性高、旋转精度高等优点。

附图说明

图1是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型的电机与机械主轴传动结构示意图；

图3是本实用新型的工件治具结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“若干个”、“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接；可以是机械连接,也可以是电连接；可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

附图1-3实例了本实用新型一种高效多头数控铣床的具体实施例,参考附图1-3,一种高效多头数控铣床,包括底架1、十字滑台2、工件治具3、立柱4、Z轴滑台5和机械主轴7。所述十字滑台2设于所述底架1前端的上部，所述十字滑台2驱动所述工件治具3在水平面内移动。所述立柱4位于所述十字滑台2的旁侧，具体地说：所述立柱4安装在所述底架1后端的上部。所述Z轴滑台5设于所述立柱4上，并驱动滑动安装在所述立柱4上的支架6上下滑动，此处需要说明的是：所述Z轴滑台5可以是现在技术中的任意一种直线滑台模组，包括但不限于同步带滑台、气缸滑台和滚珠丝杆滑台；而在本实施例中：所述Z轴滑台5选用的是滚珠丝杆滑台，该滚珠丝杆滑台的伺服电机固定安装在所述立柱4的顶部并接于外部电源，而所述支架6与该滚珠丝杆滑台的滑台即丝杆螺母座固定连接，使得所述Z轴滑台5可以通过丝杆传动的方式驱动所述支架6上下滑动。六个所述机械主轴7转动安装在所述支架6上，具体地说：每一所述机械主轴7包括轴套8、拉杆9和筒夹夹头10。所述轴套8转动安装在所述支架6上；所述拉杆9设于所述轴套8的通孔中，且与所述轴套8键连接；所述拉杆9的低端与所述筒夹夹头10固定连接，所述筒夹夹头10上装夹有铣刀11；相较于普通主轴，所述机械主轴7具有刚性高、旋转精度高等优点。所述支架6上还设有用于驱动所有所述机械主轴7旋转的电机13。

进一步的,本实用新型一种高效多头数控铣床还包括两组导轨副12；两组所述导轨副12的导轨沿垂直方向平行设置，分别螺接于所述立柱4的两侧端缘处；而所述支架6的两侧端缘分别与一组所述导轨副12的滑块螺接；由于所述支架6上设置了六个所述铣刀11，整体重量提高较多，而多个所述铣刀11同时高速旋转进行铣削作业时工件会对所支架6产生较大的反作用力，本实用新型一种高效多头数控铣床将所述支架6通过两组所述导轨副12滑动安装在所述立柱4上的结构，即保证所述支架6上下滑动的精度，还保证了所述铣刀11工作时支架6的刚性。

进一步的,六个所述机械主轴7呈两行三列设置；第一行的三个所述机械主轴7自左往右顺次为第一机械主轴14、第二机械主轴15和第三机械主轴16；第二行的三个所述机械主轴7自作往右顺次为第四机械主轴17、第五机械主轴18和第六机械主轴19。其中：所述电机13的输出轴上套装有第一主动同步带轮20，所述第一机械主轴14、所述第五机械主轴18和所述第三机械主轴16的轴套8上分别套装有第一从动同步带轮21、第二从动同步带轮22和第三从动同步带轮23，所述第一主动同步带轮20、所述第一从动同步带轮21、所述第二从动同步带轮22和所述第三从动同步带轮23通过第一同步带24动力连接，从而实现了所述电机同时带动所述第一机械主轴14、所述第五机械主轴18和所述第三机械主轴16同步转动的功能。更进一步的：所述第一机械主轴14的轴套8上还套装有第二主动同步带轮25，所述第四机械主轴17的轴套8上套装有第四从动同步带轮26，所述第二主动同步带轮25与所述第四从动同步带轮26通过第二同步带27动力连接，进而实现了所述电机13间接带动所述第四机械主轴17旋转的功能；所述第五机械主轴18的轴套8上还套装有第三主动同步带轮28，所述第二机械主轴15的轴套8上还套装有第五从动同步带轮29，所述第三主动同步带轮28与所述第五从动同步带轮29通过第三同步带30动力连接，进而实现了所述电机13带动所述第二机械主轴15旋转的功能；所述第三机械主轴16的轴套8上还套装有第四主动同步带轮31，所述第六机械主轴19的轴套8上还套装有第六从动同步带轮32，所述第四主动同步带轮31与所述第六从动同步带轮32通过第四同步带33动力连接，进而实现了所述电机13驱动所述第六机械主轴19旋转的功能。综上，所述电机13通过带轮传动的方式同时驱动六根所述机械主轴7旋转。此处需要说明的是：若采用同一条同步带同时驱动六根所述机械主轴7时，会导致该同步带与六根所述机械主轴7上对应的同步带轮之间的包角过小，即同步带与同步带轮接触面间所产生的摩擦力总和也越小，进而会影响传动的扭矩，而铣削作业时所述机械主轴7的转速极高，因此这种传动结构极容易产生所述机械主轴7打滑的情况；相比之下本实用新型通过多组同步带与同步带轮配合的传动结构，增大了每一组同步带与对应的同步带轮之间的包角，降低了所述机械主轴7打滑的可能性。

进一步的,所述工件治具3包括底板33和六组夹紧机构34；所述十字滑台2驱动所述底板33移动，所述底板33上设有六组分别与六个所述机械主轴7对应的所述夹紧机构34；每一所述夹紧机构34包括第一夹板35、第二夹板36和气缸37；所述第一夹板35与所述底板33固定连接；所述气缸37接于外部气源，并螺接至所述底板33两侧延伸的托板上，所述气缸37的活塞杆连接有与所述第一夹板35配合的所述第二夹板36。在工作时：首先，所述第一夹板35与所述第二夹板36处于打开状态，由外接的上下料机械手将待铣削的工件移栽至所述第一夹板35和所述第二夹板36之间；接着，所述气缸37驱动所述第二夹板36朝靠近所述第一夹板35方向移动，使得所述第一夹板35与所述第二夹板36夹紧工件；反之，当所述气缸27驱动所述第二夹板36朝远离所述第一夹板35方向移动时，所述夹紧机构34松开工件，便可由上下料机械手将完成铣削作业的工件移栽至生产线的下一工位上。

进一步的,所述十字滑台2包括Y轴滑台38和X轴滑台39，所述Y轴滑台38设置在所述底架1上，所述Y轴滑台38驱动所述X轴滑台39纵向移动，所述X轴滑台驱动所述工件治具3的底板33横向移动。此处需要说明的是：所述Y轴滑台38和所述X轴滑台39均可以是现在技术中的任意一种直线滑台模组，包括但不限于同步带滑台、气缸滑台和滚珠丝杆滑台；而在本实施例中：所述Y轴滑台38和所述X轴滑台39均选用的是滚珠丝杆滑台，所述Y轴滑台38的机箱安装在所述底架1上，所述X轴滑台39的机箱安装在所述Y轴滑台38的滑台上，所述工件治具3的底板33安装在所述X轴滑台39的滑台上；因此所述Y轴滑台38可以驱动所述X轴滑台39与工件同步纵向移动，所所述X轴滑台39能驱动工件横向移动，进而实现了工件在水平面内的两轴移动。

下面结合工作流程对本实用新型的工作原理进行解释说明：

首先，由外接的机械手或操作员向所述工件治具3上的六个所述夹紧机构34进行上料作业；然后，所述电机13驱动六根所述机械主轴7同时旋转；接着，所述十字滑台2与所述Z轴滑台5进行三轴联动，完成所述六个所述铣刀11与对应的工件之间的铣削作业；最后，所述十字滑台2与所述Z轴滑台5复位，所述电机13停止工作，由外接的机械手或操作员对所述工件治具3上完成铣削作业的工件进行下料作业。

以上并非对本实用新型的技术范围作任何限制，凡依据本实用新型技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims

1.一种高效多头数控铣床,其特征在于,包括底架、十字滑台、工件治具、立柱和Z轴滑台；所述十字滑台设于所述底架上，所述十字滑台驱动工件治具在水平面内移动；所述立柱位于所述十字滑台的旁侧，且安装在所述底架上；所述Z轴滑台设于所述立柱上，并驱动滑动安装在所述立柱上的支架上下滑动；所述支架上转动安装有多个机械主轴，每一所有机械主轴均安装有与所述工件治具配合的铣刀；所述支架上还设有用于驱动所有所述机械主轴旋转的电机。

2.根据权利要求1所述的一种高效多头数控铣床，其特征在于，还包括导轨副，所述导轨副的导轨与所述立柱连接，所述导轨副的滑块与所述支架连接。

3.根据权利要求1所述的一种高效多头数控铣床,其特征在于,六个所述机械主轴呈两行三列设置；第一行的三个所述机械主轴自左往右顺次为第一机械主轴、第二机械主轴和第三机械主轴；第二行的三个所述机械主轴自作往右顺次为第四机械主轴、第五机械主轴和第六机械主轴；所述电机通过带轮传动驱动所述第一机械主轴、第五机械主轴和所述第三机械主轴转动；所述第一机械主轴通过带轮传动驱动所述第四机械主轴转动；所述第五机械主轴通过带轮传动驱动所述第二机械主轴转动；所述第三机械主轴通过带轮传动驱动所述第六机械主轴转动。

4.根据权利要求3所述的一种高效多头数控铣床,其特征在于,所述工件治具包括底板和六组夹紧机构；所述十字滑台驱动所述底板移动；所述底板上设有六组分别与六个所述机械主轴对应的所述夹紧机构；每一所述夹紧机构包括第一夹板、第二夹板和气缸；所述第一夹板与所述底板固定连接；所述气缸设于所述底板上，所述气缸的活塞杆连接有与所述第一夹板配合的所述第二夹板。

5.根据权利要求4所述的一种高效多头数控铣床,其特征在于,所述十字滑台包括Y轴滑台和X轴滑台，所述Y轴滑台设置在所述底架上，所述Y轴滑台驱动所述X轴滑台纵向移动，所述X轴滑台驱动所述底板横向移动。

6.根据权利要求5所述的一种高效多头数控铣床,其特征在于,所述Z轴滑台为滚珠丝杆滑台或同步带滑台；或者，所述Y轴滑台为滚珠丝杆滑台或同步带滑台；或者，所述X轴滑台为滚珠丝杆滑台或同步带滑台。

7.根据权利要求6所述的一种高效多头数控铣床，其特征在于，所述机械主轴包括轴套、拉杆和筒夹夹头；所述轴套转动安装在所述支架上，所述拉杆设于所述轴套的通孔中，所述拉杆的底端与所述筒夹夹头连接。