CN208246247U - 一种多轴联动的车铣复合数控机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供可显著提高加工效率的一种多轴联动的车铣复合数控机床，包括：机座、第一主轴、第二主轴、第一刀塔、第二刀塔，第一主轴设于机座上，第一主轴的输出端设有第一夹套，第一主轴的另一端设有驱动第一夹套松紧的第一驱动油缸；第二主轴设于机座上，第二主轴的输出端设有第二夹套，第二主轴的另一端设有驱动第二夹套松紧的第二驱动油缸，第二主轴可沿机座滑动至第一主轴以使得第一夹套和第二夹套可相互夹取对方的工件；第一刀塔设于第一主轴的一侧并可对第一主轴或第二主轴上的工件进行加工；第二刀塔设于所述第一主轴的另一侧并可对第二主轴或第一主轴上的工件进行加工。

Description

一种多轴联动的车铣复合数控机床

【技术领域】

本实用新型涉及数控机床领域，尤其是一种多轴联动的车铣复合数控机床。

【背景技术】

传统的数控机床一般采用单主轴结构和单独的动力头，其为单通道控制，只能实现单台机床的单轴加工，若需要实现不同工序的同时加工，则需要借助机械手来抓取相邻工序的工件才能实现多台机床的配合而达到同时加工的效果。因为传统的车铣机床为6轴，最多可实现4轴连动同时加工，而又因为传统的车铣一般使用单独的普通动力头，因此其传动功率小、加工效率慢。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题是提供可显著提高加工效率的一种多轴联动的车铣复合数控机床。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种多轴联动的车铣复合数控机床，包括：机座；

第一主轴，所述第一主轴设于所述机座上且其为内藏式电主轴，所述第一主轴的输出端设有用于夹紧工件的第一夹套，所述第一主轴的另一端设有驱动所述第一夹套松紧的第一驱动油缸；

第二主轴，所述第二主轴设于所述机座上且其也为内藏式电主轴，所述第二主轴的输出端设有用于夹紧工件的第二夹套，所述第二主轴的另一端设有驱动所述第二夹套松紧的第二驱动油缸，所述第二主轴可沿所述机座滑动至所述第一主轴以使得所述第一夹套和第二夹套可相互夹取对方的工件；

第一刀塔，所述第一刀塔设于所述第一主轴的一侧并可对第一主轴或第二主轴上的工件进行加工，所述第一刀塔设有分别驱动其沿机床X轴方向、Y轴方向和Z轴方向运动的第一电机、第二电机和第三电机；

第二刀塔，所述第二刀塔设于所述第一主轴的另一侧并可对第二主轴或第一主轴上的工件进行加工，所述第二刀塔设有分别驱动其沿机床X轴方向、Y轴方向和Z轴方向运动的第四电机、第五电机和第六电机。

如上所述的一种多轴联动的车铣复合数控机床，所述机座上设有与所述第一主轴正对的第一滑轨，所述第一滑轨位于机床X轴方向上，所述第二主轴可滑动地设于所述第一滑轨上且所述第二夹套与所述第一夹套正对，所述第二主轴可沿第一滑轨滑动至第一主轴并通过其上的第一夹套和第二夹套相互夹取对方的工件。

如上所述的一种多轴联动的车铣复合数控机床，所述第一滑轨上可滑动地设有第二主轴座，所述第二主轴设于第二主轴座上，所述第二主轴座底部设有第一丝块和与所述第一滑轨滑动配合的第一滑块，所述第一滑轨上设有第七电机，所述第七电机的输出端设有与所述第一丝块相匹配的第一丝杆，所述第七电机驱动第一丝杆转动从而使得第一丝块连同第一滑块、第二主轴座以及第二主轴沿所述第一滑轨滑动。

如上所述的一种多轴联动的车铣复合数控机床，所述第一主轴的一侧设有第二滑轨，所述第二滑轨位于机床X轴方向上，所述第二滑轨上设有可沿其滑动的第一底座，所述第一底座垂直于所述第二滑轨并位于机床Y轴方向上，所述第一底座上设有可沿其滑动的第一刀塔座，所述第一刀塔座垂直于所述第二滑轨与所述第一底座所在平面并位于机床Z轴方向上，所述第一刀塔可滑动地设于所述第一刀塔座上。

如上所述的一种多轴联动的车铣复合数控机床，所述第一主轴在与所述第一刀塔相对的一侧设有第三滑轨，所述第三滑轨位于机床X 轴方向上，所述第三滑轨上设有可沿其滑动的第二底座，所述第二底座垂直于所述第三滑轨并位于机床Y轴方向上，所述第二底座上设有可沿其滑动的第二刀塔座，所述第二刀塔座垂直于所述第三滑轨与所述第二底座所在平面并位于机床Z轴方向上，所述第二刀塔可滑动地设有所述第二刀塔座上。

如上所述的一种多轴联动的车铣复合数控机床，所述第一底座的底部设有第二丝块和与所述第二滑轨滑动配合的第二滑块，所述第一电机设于所述第二滑轨上且所述第一电机的输出端设有与所述第二丝块相匹配的第二丝杆，所述第一电机驱动所述第二丝杆转动从而使得第二丝块连同第二滑块、第一底座、第一刀塔座和第一刀塔沿所述第二滑轨滑动，所述第一底座上设有第一底座滑轨，所述第一刀塔座底部设有第三丝块和与所述第一底座滑轨滑动配合的第三滑块，所述第二电机设于所述第一底座上且所述第二电机的输出端设有与所述第三丝块相匹配的第三丝杆，所述第二电机驱动所述第三丝杆转动从而使得第三丝块连同第三滑块、第一刀塔座和第一刀塔沿所述第一底座上的第一底座滑轨滑动，所述第一刀塔座上设有第一刀塔滑轨，所述第一刀塔的一侧上设有第四丝块和与所述第一刀塔滑轨滑动配合的第四滑块，所述第三电机设于所述第一刀塔座上且所述第三电机的输出端设有与所述第四丝块相匹配的第四丝杆，所述第三电机驱动所述第四丝杆转动从而使得第四丝块连同第四滑块和第一刀塔沿所述第一刀塔滑轨滑动。

如上所述的一种多轴联动的车铣复合数控机床，所述第二底座的底部设有第五丝块和与所述第三滑轨滑动配合的第五滑块，所述第四电机设于所述第三滑轨上且所述第四电机的输出端设有与所述第五丝块相匹配的第五丝杆，所述第四电机驱动所述第五丝杆转动从而使得第五丝块连同第五滑块、第二底座、第二刀塔座和第二刀塔沿所述第三滑轨滑动，所述第二底座上设有第二底座滑轨，所述第二刀塔座底部设有第六丝块和与所述第二底座滑轨滑动配合的第六滑块，所述第五电机设于所述第二底座上且所述第五电机的输出端设有与所述第六丝块相匹配的第六丝杆，所述第五电机驱动所述第六丝杆转动从而使得第六丝块连同第六滑块、第二刀塔座和第二刀塔沿所述第二底座上的第二底座滑轨滑动，所述第二刀塔座上设有第二刀塔滑轨，所述第二刀塔的一侧上设有第七丝块和与所述第二刀塔滑轨滑动配合的第七滑块，所述第六电机设于所述第二刀塔座上且所述第六电机的输出端设有与所述第七丝块相匹配的第七丝杆，所述第六电机驱动所述第六电机驱动所述第七丝杆转动从而使得第七丝块连同第七滑块和第二刀塔沿所述第二刀塔滑轨滑动。

本实用新型相比现有技术，具有如下技术特点：

1、第一刀塔和第二刀塔上装有车刀、铣刀和钻刀等刀具，且第一刀塔和第二刀塔上均设有各自的换刀传动机构和刀具转动结构，使得本实用新型可以实现车削、铣削、钻孔、攻牙、雕刻等加工功能；

2、本实用新型采用第一主轴和第二主轴的双主轴结构，并采用第一刀塔和第二刀塔两个动力刀塔，且第一刀塔和第二刀塔可同时对第一主轴或第二主轴上工件进行加工、第一刀塔和第二刀塔也可同时分别对第一主轴和第二主轴上工件进行加工，或者，第一刀塔和第二刀塔还可分别单独对第一主轴或第二主轴上工件进行加工，使得两个主轴可单独进行加工，也可以相互交叉加工，比两台车铣复合合并在一起功能更加强大并大大提高了加工效率；

3、第一主轴和第二主轴分别加工不同的工序，而所述第二主轴可沿所述机座滑动至所述第一主轴以使得所述第一夹套和第二夹套可相互夹取对方的工件，所述第二主轴可滑动地设于所述第一滑轨上且所述第二夹套与所述第一夹套正对，所述第二主轴可沿第一滑轨滑动至第一主轴并通过其上的第一夹套和第二夹套相互夹取对方的工件，使得本实用新型可同时实现不同工序的同时加工而无需借助机械手，而是直接采用油缸驱动夹套夹取工件不同工序的工件即可实现，而且本实用新型采用多通道控制，相当一个电脑同时控制两台机床同时加工或相互交叉加工，因此加工效率相比传统车铣机床提高近1.5 倍；

4、第一主轴和第二主轴全部使用内藏式伺服电主轴，而伺服电主轴具有提速快刹车快，扭力强，更适合零件的重切削和大批量高精密加工，效率更是传统1.2倍以上。

5、本实用新型的第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机、第六电机和第七电机分别驱动第一刀塔、第二刀塔和第二主轴分别沿机床不同的轴向运动，再加上第一主轴和第二主轴两个主轴的伺服电主轴，以及第一刀塔和第二刀塔上的换刀电机和刀具转动电机，所以本实用新型一共具有13轴，并且第一刀塔、第二刀塔、第一主轴和第二主轴的8轴可以协作式同动，因此本实用新型可实现 13轴8连动的独特功能。

【附图说明】

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明，其中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型所述第一主轴的结构示意图；

图3为本实用新型所述第二主轴的分解结构示意图；

图4为本实用新型所述第一刀塔的分解结构示意图；

图5为本实用新型所述第二刀塔的分解结构示意图。

【具体实施方式】

一种多轴联动的车铣复合数控机床，包括：机座10；

第一主轴1，第一主轴1设于机座10上且其为内藏式电主轴，第一主轴1的输出端设有用于夹紧工件的第一夹套11，第一主轴1 的另一端设有驱动第一夹套11松紧的第一驱动油缸12；

第二主轴2，第二主轴2设于机座10上且其也为内藏式电主轴，第二主轴2的输出端设有用于夹紧工件的第二夹套21，第二主轴2 的另一端设有驱动第二夹套21松紧的第二驱动油缸22，第二主轴2 可沿机座10滑动至所述第一主轴1以使得第一夹套11和第二夹套 21可相互夹取对方的工件；

第一刀塔3，第一刀塔3设于第一主轴1的一侧并可对第一主轴 1或第二主轴2上的工件进行加工，第一刀塔3设有分别驱动其沿机床X轴方向、Y轴方向和Z轴方向运动的第一电机31、第二电机32 和第三电机33；

第二刀塔4，第二刀塔4设于第一主轴1的另一侧并可对第二主轴2或第一主轴1上的工件进行加工，第二刀塔4设有分别驱动其沿机床X轴方向、Y轴方向和Z轴方向运动的第四电机41、第五电机 42和第六电机43。

机座10上设有与第一主轴1正对的第一滑轨5，第一滑轨5位于机床X轴方向上，第二主轴2可滑动地设于第一滑轨5上且第二夹套21与第一夹套11正对，第二主轴2可沿第一滑轨5滑动至第一主轴1并通过其上的第一夹套11和第二夹套21相互夹取对方的工件。

第一滑轨5上可滑动地设有第二主轴座23，第二主轴2设于第二主轴座23上，第二主轴座23底部设有第一丝块24和与第一滑轨5滑动配合的第一滑块25，第一滑轨5上设有第七电机26，第七电机26的输出端设有与第一丝块24相匹配的第一丝杆27，第七电机 26驱动第一丝杆27转动从而使得第一丝块24连同第一滑块25、第二主轴座23以及第二主轴2沿所述第一滑轨5滑动。

第一主轴1的一侧设有第二滑轨6，第二滑轨6位于机床X轴方向上，第二滑轨6上设有可沿其滑动的第一底座34，第一底座34垂直于第二滑轨6并位于机床Y轴方向上，第一底座34上设有可沿其滑动的第一刀塔座35，第一刀塔座35垂直于第二滑轨6与第一底座 34所在平面并位于机床Z轴方向上，第一刀塔3可滑动地设于第一刀塔座35上。

第一主轴1在与所述第一刀塔3相对的一侧设有第三滑轨7，所述第三滑轨7位于机床X轴方向上，第三滑轨7上设有可沿其滑动的第二底座44，第二底座44垂直于第三滑轨7并位于机床Y轴方向上，第二底座44上设有可沿其滑动的第二刀塔座45，第二刀塔座45垂直于第三滑轨7与第二底座44所在平面并位于机床Z轴方向上，第二刀塔可滑动地设有第二刀塔座45上。

第一底座34的底部设有第二丝块36和与第二滑轨6滑动配合的第二滑块37，第一电机31设于第二滑轨6上且第一电机31的输出端设有与第二丝块36相匹配的第二丝杆39，第一电机31驱动第二丝杆39转动从而使得第二丝块36连同第二滑块37、第一底座34、第一刀塔座35和第一刀塔3沿第二滑轨6滑动，第一底座34上设有第一底座滑轨341，第一刀塔座35底部设有第三丝块310和与第一底座滑轨341滑动配合的第三滑块311，第二电机32设于第一底座 34上且第二电机32的输出端设有与第三丝块310相匹配的第三丝杆 313，第二电机32驱动第三丝杆313转动从而使得第三丝块310连同第三滑块311、第一刀塔座35和第一刀塔3沿第一底座34上的第一底座滑轨341滑动，第一刀塔座35上设有第一刀塔滑轨351，第一刀塔3的一侧上设有第四丝块314和与第一刀塔滑轨351滑动配合的第四滑块315，第三电机33设于第一刀塔座35上且第三电机33的输出端设有与第四丝块314相匹配的第四丝杆317，第三电机33驱动第四丝杆317转动从而使得第四丝块314连同第四滑块315和第一刀塔3沿第一刀塔滑轨351滑动。

第二底座44的底部设有第五丝块46和与第三滑轨7滑动配合的第五滑块47，第四电机41设于第三滑轨7上且第四电机41的输出端设有与第五丝块46相匹配的第五丝杆49，第四电机41驱动第五丝杆49转动从而使得第五丝块46连同第五滑块47、第二底座44、第二刀塔座45和第二刀塔4沿第三滑轨7滑动，第二底座44上设有第二底座滑轨441，第二刀塔座45底部设有第六丝块410和与第二底座滑轨441滑动配合的第六滑块411，第五电机42设于第二底座 44上且第五电机42的输出端设有与第六丝块410相匹配的第六丝杆 413，第五电机42驱动第六丝杆413转动从而使得第六丝块410连同第六滑块411、第二刀塔座45和第二刀塔4沿第二底座44上的第二底座滑轨441滑动，第二刀塔座45上设有第二刀塔滑轨451，第二刀塔4的一侧上设有第七丝块414和与第二刀塔滑轨451滑动配合的第七滑块415，第六电机43设于第二刀塔座45上且第六电机43的输出端设有与第七丝块414相匹配的第七丝杆417，第六电机43驱动第六电机43驱动第七丝杆417转动从而使得第七丝块414连同第七滑块415和第二刀塔4沿第二刀塔滑轨451滑动。

本实用新型使用时采用全闭环控制而实现全自动加工，第一电机 31、第二电机32和第三电机33分别驱动第一刀塔3沿机床X轴方向、 Y轴方向和Z轴方向运动，第四电机41、第五电机42和第六电机43 分别驱动第二刀塔4沿机床X轴方向、Y轴方向和Z轴方向运动，使得第一刀塔3和第二刀塔4可同时对第一主轴1或第二主轴2上工件进行不同工序的加工，第七电机26可驱动第二主轴2沿机床X轴方向滑动至第一主轴1并通过其上的第二夹套21来夹取第一主轴1的第一夹套11上的工件来实现不同工序的同时加工和切换，因此本实用新型可实现13轴8连动的协作式同动功能。

Claims (7)

1.一种多轴联动的车铣复合数控机床，其特征在于包括：机座(10)；

第一主轴(1)，所述第一主轴(1)设于所述机座(10)上且其为内藏式电主轴，所述第一主轴(1)的输出端设有用于夹紧工件的第一夹套(11)，所述第一主轴(1)的另一端设有驱动所述第一夹套(11)松紧的第一驱动油缸(12)；

第二主轴(2)，所述第二主轴(2)设于所述机座(10)上且其也为内藏式电主轴，所述第二主轴(2)的输出端设有用于夹紧工件的第二夹套(21)，所述第二主轴(2)的另一端设有驱动所述第二夹套(21)松紧的第二驱动油缸(22)，所述第二主轴(2)可沿所述机座(10)滑动至所述第一主轴(1)以使得所述第一夹套(11)和第二夹套(21)可相互夹取对方的工件；

第一刀塔(3)，所述第一刀塔(3)设于所述第一主轴(1)的一侧并可对第一主轴(1)或第二主轴(2)上的工件进行加工，所述第一刀塔(3)设有分别驱动其沿机床X轴方向、Y轴方向和Z轴方向运动的第一电机(31)、第二电机(32)和第三电机(33)；

第二刀塔(4)，所述第二刀塔(4)设于所述第一主轴(1)的另一侧并可对第二主轴(2)或第一主轴(1)上的工件进行加工，所述第二刀塔(4)设有分别驱动其沿机床X轴方向、Y轴方向和Z轴方向运动的第四电机(41)、第五电机(42)和第六电机(43)。

2.根据权利要求1所述的一种多轴联动的车铣复合数控机床，其特征在于所述机座(10)上设有与所述第一主轴(1)正对的第一滑轨(5)，所述第一滑轨(5)位于机床X轴方向上，所述第二主轴(2)可滑动地设于所述第一滑轨(5)上且所述第二夹套(21)与所述第一夹套(11)正对，所述第二主轴(2)可沿第一滑轨(5)滑动至第一主轴(1)并通过其上的第一夹套(11)和第二夹套(21)相互夹取对方的工件。

3.根据权利要求2所述的一种多轴联动的车铣复合数控机床，其特征在于所述第一滑轨(5)上可滑动地设有第二主轴座(23)，所述第二主轴(2)设于第二主轴座(23)上，所述第二主轴座(23)底部设有第一丝块(24)和与所述第一滑轨(5)滑动配合的第一滑块(25)，所述第一滑轨(5)上设有第七电机(26)，所述第七电机(26)的输出端设有与所述第一丝块(24)相匹配的第一丝杆(27)，所述第七电机(26)驱动第一丝杆(27)转动从而使得第一丝块(24)连同第一滑块(25)、第二主轴座(23)以及第二主轴(2)沿所述第一滑轨(5)滑动。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种多轴联动的车铣复合数控机床，其特征在于所述第一主轴(1)的一侧设有第二滑轨(6)，所述第二滑轨(6)位于机床X轴方向上，所述第二滑轨(6)上设有可沿其滑动的第一底座(34)，所述第一底座(34)垂直于所述第二滑轨(6)并位于机床Y轴方向上，所述第一底座(34)上设有可沿其滑动的第一刀塔座(35)，所述第一刀塔座(35)垂直于所述第二滑轨(6)与所述第一底座(34)所在平面并位于机床Z轴方向上，所述第一刀塔(3)可滑动地设于所述第一刀塔座(35)上。

5.根据权利要求1至3任一项所述的一种多轴联动的车铣复合数控机床，其特征在于所述第一主轴(1)在与所述第一刀塔(3)相对的一侧设有第三滑轨(7)，所述第三滑轨(7)位于机床X轴方向上，所述第三滑轨(7)上设有可沿其滑动的第二底座(44)，所述第二底座(44)垂直于所述第三滑轨(7)并位于机床Y轴方向上，所述第二底座(44)上设有可沿其滑动的第二刀塔座(45)，所述第二刀塔座(45)垂直于所述第三滑轨(7)与所述第二底座(44)所在平面并位于机床Z轴方向上，所述第二刀塔可滑动地设有所述第二刀塔座(45)上。

6.根据权利要求4所述的一种多轴联动的车铣复合数控机床，其特征在于所述第一底座(34)的底部设有第二丝块(36)和与所述第二滑轨(6)滑动配合的第二滑块(37)，所述第一电机(31)设于所述第二滑轨(6)上且所述第一电机(31)的输出端设有与所述第二丝块(36)相匹配的第二丝杆(39)，所述第一电机(31)驱动所述第二丝杆(39)转动从而使得第二丝块(36)连同第二滑块(37)、第一底座(34)、第一刀塔座(35)和第一刀塔(3)沿所述第二滑轨(6)滑动，所述第一底座(34)上设有第一底座滑轨(341)，所述第一刀塔座(35)底部设有第三丝块(310)和与所述第一底座滑轨(341)滑动配合的第三滑块(311)，所述第二电机(32)设于所述第一底座(34)上且所述第二电机(32)的输出端设有与所述第三丝块(310)相匹配的第三丝杆(313)，所述第二电机(32)驱动所述第三丝杆(313)转动从而使得第三丝块(310)连同第三滑块(311)、第一刀塔座(35)和第一刀塔(3)沿所述第一底座(34)上的第一底座滑轨(341)滑动，所述第一刀塔座(35)上设有第一刀塔滑轨(351)，所述第一刀塔(3)的一侧上设有第四丝块(314)和与所述第一刀塔滑轨(351)滑动配合的第四滑块(315)，所述第三电机(33)设于所述第一刀塔座(35)上且所述第三电机(33)的输出端设有与所述第四丝块(314)相匹配的第四丝杆(317)，所述第三电机(33)驱动所述第四丝杆(317)转动从而使得第四丝块(314)连同第四滑块(315)和第一刀塔(3)沿所述第一刀塔滑轨(351)滑动。

7.根据权利要求5所述的一种多轴联动的车铣复合数控机床，其特征在于所述第二底座(44)的底部设有第五丝块(46)和与所述第三滑轨(7)滑动配合的第五滑块(47)，所述第四电机(41)设于所述第三滑轨(7)上且所述第四电机(41)的输出端设有与所述第五丝块(46)相匹配的第五丝杆(49)，所述第四电机(41)驱动所述第五丝杆(49)转动从而使得第五丝块(46)连同第五滑块(47)、第二底座(44)、第二刀塔座(45)和第二刀塔(4)沿所述第三滑轨(7)滑动，所述第二底座(44)上设有第二底座滑轨(441)，所述第二刀塔座(45)底部设有第六丝块(410)和与所述第二底座滑轨(441)滑动配合的第六滑块(411)，所述第五电机(42)设于所述第二底座(44)上且所述第五电机(42)的输出端设有与所述第六丝块(410)相匹配的第六丝杆(413)，所述第五电机(42)驱动所述第六丝杆(413)转动从而使得第六丝块(410)连同第六滑块(411)、第二刀塔座(45)和第二刀塔(4)沿所述第二底座(44)上的第二底座滑轨(441)滑动，所述第二刀塔座(45)上设有第二刀塔滑轨(451)，所述第二刀塔(4)的一侧上设有第七丝块(414)和与所述第二刀塔滑轨(451)滑动配合的第七滑块(415)，所述第六电机(43)设于所述第二刀塔座(45)上且所述第六电机(43)的输出端设有与所述第七丝块(414)相匹配的第七丝杆(417)，所述第六电机(43)驱动所述第六电机(43)驱动所述第七丝杆(417)转动从而使得第七丝块(414)连同第七滑块(415)和第二刀塔(4)沿所述第二刀塔滑轨(451)滑动。