一种油缸加工专用多轴车铣复合中心及其工作方法技术

本发明专利技术公开了一种油缸加工专用多轴车铣复合中心及其工作方法，所述机床包括床身、主轴组件以及副主轴组件，所述主轴组件包括主电机、主轴箱、主轴卡盘、尾座卡盘、尾座、尾座进给机构、中心架组件，所述副主轴组件包括配合的刀塔组件和Z轴进给组件。本发明专利技术具有双主轴进给系统，通过Z轴进给组件和X轴进给组件的联合进给及刀塔组件的独立进给，避免传统刀塔在X轴方向的深度进给与工件及周围部件产生干涉，与现有机床相比增加了刀塔本身的自由度，同时工件夹持尾座也可实现进给，设计的中心架辅助夹持机构来加强较长工件的径向跳动问题，解决了现有技术中刀塔自由度低、工件夹持稳定性差、进给机构体积大等造成的加工不变及精度低问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种油缸加工专用多轴车铣复合中心及其工作方法


[0001]本专利技术涉及一种机床，特别涉及一种油缸加工专用多轴车铣复合中心及其工作方法。

技术介绍

[0002]近年来，数控加工已广泛应用于工业控制的各个领域，尤其是机械制造中。数控加工具有如下特点：加工柔性好，加工精度高，生产率高，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控机床以其卓然的柔性自动化性能、优异而稳定的精度引起世人注目，开创了机械产品向机电一体化发展的先河，时至今日，数控机床的应用范围还在不断扩大，并且不断发展以更适应生产加工的需要。
[0003]在数控机床中，进给伺服系统是数控装置和机床的中间联接环节，是数控系统的重要组成部分，通过进给使得工件移向刀具或刀具移向工件，现有技术中，由于主轴尾座体积大造成刀具自由度不高，再加上刀具本身自由度设计不高，使得刀具进给的自由度低，一些异性多工艺的零件加工，需要多次装夹，造成加工的零件精度低。同时现有机床一般只靠卡盘和尾座来夹持工件，对于较长的工件夹持稳定性不高，易出现跳动，造成加工不便，精度不高。另外，在现有机床对左右旋螺纹的加工上通常需要手动对刀具的所在平面进行至少2次调整。
[0004]综合以上存在的不足，现有机床在刀具自由度和工件夹持稳定性以及进给机构空间占有方面有待进一步改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种油缸加工专用多轴车铣复合中心及工件加工方法，这种机床具有双主轴进给系统，避免传统刀塔进给与工件产生干涉，增加了刀塔的自由度，同时工件夹持尾座也可实现移动进给并设计中心架辅助夹持机构，以解决现有技术中刀塔自由度低、工件夹持稳定性差、进给机构体积大等造成的加工不变及精度低问题，提高机床的加工效率和加工精度。
[0006]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种油缸加工专用多轴车铣复合中心，包括床身、主轴组件以及副主轴组件，所述主轴组件包括主电机、主轴箱、主轴卡盘、尾座卡盘、尾座、尾座进给机构、中心架组件，所述主电机与主轴箱连接，所述主轴箱上装有主轴卡盘，所述主轴卡盘与尾座卡盘同轴且可旋转，所述尾座卡盘安装在尾座上，所述尾座与尾座进给机构配合，所述尾座进给机构上还安装有中心架组件，所述尾座进给机构安装在床身上；所述副主轴组件包括刀塔组件和Z轴进给组件，所述刀塔组件与Z轴进给组件配合实现Z轴进给，所述刀塔组件由床鞍、X轴进给组件、刀塔组成，所述X轴进给组件固定在床鞍上，所述床鞍与Z轴进给组件配合实现沿Z轴移动，所述床鞍由拖板、滑板、X轴导轨构成，所述刀塔固定在滑板上，所述滑板与X轴导轨配合，所述X轴导轨固定在拖板上，所述拖板分别与Z轴进给组件上的Z轴导轨和Z轴进给丝杆配合实现沿Z轴移动。
[0007]本专利技术的进一步设置为：所述刀塔设有绕Y轴独立旋转机构和绕Z轴独立旋转机构，所述刀塔可自旋转换刀，所述刀塔上开设有12分度刀座，所述12分度刀座又分为内刀座和外刀座。
[0008]当刀塔需要加工左旋或右旋螺纹工件时，在内刀座上安装刀具，刀塔在绕Y轴独立旋转机构的驱动下进行旋转使整个刀塔平面与XY平面成一定的角度，然后通过绕Z轴独立旋转机构驱动刀塔正转或反转实现左右旋螺纹的加工；若加工工件的外圆等时，在外刀座上安装刀具即可完成工件加工。
[0009]本专利技术的进一步设置为：所述尾座内设有液压自动离合机构，尾座在Z轴方向相对主轴箱的进给运动通过液压自动离合机构与尾座进给螺母贴合实现。
[0010]本专利技术的进一步设置为：所述尾座上还设有尾座伸缩缸，所述尾座伸缩缸由尾座内部的液压系统控制伸缩行程，所述尾座上还设有可编程控制尾座伸缩缸伸缩行程的操作界面。
[0011]本专利技术的进一步设置为：所述中心架组件还包括辅助夹持机构和Z轴进给基座，所述辅助夹持机构安装固定在Z轴进给基座上，所述Z轴进给基座与尾座进给机构通过辅助夹持机构内的液压系统实现贴合和脱离。
[0012]当加工的工件较长时，仅靠主轴卡盘和尾座卡盘不足以稳定的夹持工件，此时通过驱动Z轴进给基座使得辅助夹持机构移动到工件合适的夹持点，然后辅助夹持机构作出加持动作辅助工件稳定。
[0013]本专利技术的进一步设置为：辅助夹持机构的夹持面上设有若干可滚动的圆柱滚子，圆柱滚子与工件表面接触。
[0014]本专利技术的进一步设置为：所述Z轴导轨和X轴导轨均为四方向等载荷型滚动导轨，Z轴导轨和X轴导轨上的滚柱之间设有保持架。
[0015]本专利技术还公开了基于上述油缸加工专用多轴车铣复合中心的工件加工方法：
[0016](1)首先将待加工工件夹持在主轴卡盘和尾座卡盘之间，通过尾座进给机构驱动尾座(此时液压自动离合机构与尾座进给螺母处于贴合状态)朝着同轴线的主轴卡盘方向运动，直至夹持住或顶住工件，在此需要说明的是，尾座卡盘可以自由拆卸换成其他夹具。待工件被夹持到位后，液压自动离合机构脱开尾座进给螺母从接触状态到不接触状态，尾座同时被锁在床身上；
[0017](2)待工件夹持稳定后，通过先后驱动Z轴进给组件、X轴进给组件将刀塔处于工件的加工位置，然后通过刀塔组件上的绕Y轴独立旋转机构自动调整刀塔平面角度机型加工。若只要工件旋转，则只要通过主电机驱动主轴卡盘，若要同时使刀塔独立旋转，还要通过驱动绕Z轴独立旋转机构来实现。
[0018](3)若待加工工件长度较长，仅靠主轴卡盘和尾座卡盘夹持不足以控制工件的跳动，此时驱动Z轴进给基座到工件的中心位置通过辅助夹持机构进行辅助夹持，减小工件径向圆跳动带来的加工误差；在驱动Z轴进给基座时，若液压自动离合机构已经与尾座进给螺母处于贴合状态，首先需要将液压自动离合机构与尾座进给螺母脱离，否则辅助夹持机构与尾座将同步移动，脱离后，再驱动尾座进给机构使辅助夹持机到达预设位置，然后Z轴进给基座与尾座进给螺母脱离，Z轴进给基座被固定在床身上。
[0019](4)待工件夹持完毕，通过主轴箱界面编程后驱动来控制Z轴进给组件给刀塔组件
提供Z轴方向移动的动力，并实时移动到程序设置的位置进行加工，主轴箱界面编程后也包括对X轴进给组件和刀塔内部的绕Y轴独立旋转机构和绕Z轴独立旋转机构的控制，实现刀塔的独立进给且与Z轴进给组件、X轴进给组件联合进给，刀塔的独立进给和联合进给可实现复杂加工轨迹。
[0020]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：这种机床具有双主轴进给系统，通过Z轴进给组件和X轴进给组件的联合进给及刀塔组件的独立进给与自动旋转，避免传统刀塔在X轴方向的深度进给与工件及周围部件产生干涉，满足了螺纹等复杂轨迹加工需求，与现有机床相比增加了刀塔本身的自由度，同时工件夹持尾座也可实现进给，设计的中心架辅助夹持机构来加强较长工件的径向跳动问题，解决了现有技术中刀塔自由度低、工件夹持稳定性差、进给机构体积大等造成的加工不变及精度低问题，提高机床的加工效率和加工精度。
附图说明
[0021]图1是一种油缸加工专用多轴车铣复合中心结构示意图；
[0022]图2是图1中的刀塔组件结构示意图；
[0023]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油缸加工专用多轴车铣复合中心，其特征在于包括床身(1)、主轴组件(2)以及副主轴组件(3)，所述主轴组件(2)包括主电机(21)、主轴箱(22)、主轴卡盘(23)、尾座卡盘(24)、尾座(25)、尾座进给机构(26)、中心架组件(27)，所述主电机(21)与主轴箱(22)连接，所述主轴箱(22)上装有主轴卡盘(23)，所述主轴卡盘(23)与尾座卡盘(24)同轴且可旋转，所述尾座卡盘(24)安装在尾座(25)上，所述尾座(25)与尾座进给机构(26)配合，所述尾座进给机构(26)上还安装有中心架组件(27)，所述尾座进给机构(26)安装在床身(1)上；所述副主轴组件(3)包括刀塔组件(31)和Z轴进给组件(32)，所述刀塔组件(31)与Z轴进给组件(32)配合实现Z轴进给，所述刀塔组件(31)由床鞍(311)、X轴进给组件(312)、刀塔(313)组成，所述X轴进给组件(312)固定在床鞍(311)上，所述床鞍(311)与Z轴进给组件(32)配合实现沿Z轴移动，所述床鞍(311)由拖板(3111)、滑板(3112)、X轴导轨(3113)构成，所述刀塔(313)固定在滑板(3112)上，所述滑板(3112)与X轴导轨(3113)配合，所述X轴导轨(3113)固定在拖板(3111)上，所述拖板(3111)分别与Z轴进给组件(32)上的Z轴导轨(321)和Z轴进给丝杆(322)配合实现沿Z轴移动。2.根据权利要求1所述的一种油缸加工专用多轴车铣复合中心，其特征在于：所述刀塔(313)设有绕Y轴独立旋转机构(3131)和绕Z轴独立旋转机构(3132)，所述刀塔(313)可自旋转换刀，所述刀塔(313)上开设有12分度刀座(3133)，所述12分度刀座(3133)又分为内刀座(31331)和外刀座(31332)；当刀塔(313)需要加工左旋或右旋螺纹工件时，在内刀座(31331)上安装刀具，刀塔(313)在绕Y轴独立旋转机构(3131)的驱动下进行旋转使整个刀塔(313)平面与XY平面成一定的角度，然后通过绕Z轴独立旋转机构(3132)驱动刀塔(313)正转或反转实现左右旋螺纹的加工；当刀塔(313)需要加工工件的外圆时，在外刀座(31332)上安装刀具即可完成工件加工。3.根据权利要求1所述的一种油缸加工专用多轴车铣复合中心，其特征在于：所述尾座(25)内设有液压自动离合机构(251)，尾座(25)在Z轴方向相对主轴箱(22)的进给运动通过液压自动离合机构(251)与尾座进给螺母(261)合体实现。4.根据权利要求1所述的一种油缸加工专用多轴车铣复合中心，其特征在于：所述尾座(25)上还设有尾座伸缩缸(252)，所述尾座伸缩缸(252)由尾座(25)内部的液压系统控制伸缩行程，所述尾座(25)上还设有可编程控制尾座伸缩缸(252)伸缩行程的操作界面。5.根据权利要求1所述的一种油缸加工专用多轴车铣复合中心，其特征在于：所述中心架组件(27)还包括辅助夹持机构(271)和Z轴进给基座(272)，所述辅助夹持机构(271)安装固定在Z轴进给基座(272)上，所述Z轴进给基座(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈锦华，吕守堂，何建国，丁晓伟，华卫忠，王起，叶开平，祝经飞，
申请(专利权)人：浙江金汤机床有限公司，
类型：发明
国别省市：