【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属切削机床领域，具体为有两种传动模式切换，具有车削（车圆）功能，突破径向与轴向车方尺寸限制、实现任意速比的一种多功能车方机及其传动模式切换方法。
技术介绍
1、多面铣削机床，又名车方机，现有多面铣削机床主轴与刀轴联动采用的可伸缩十字万向联轴器，万向联轴器是实现一定斜线偏角与一定范围内伸缩的旋转传动机构。万向联轴器应用于车方机，其局限性在于：要实现较长零件的车方，必须增加其伸缩长度，伸缩长度的增加又必须增加万向联轴器的总长度，而车方机的主轴箱与刀盘箱的结构又不允许联轴器总长过度增加，本申请人研发的相关技术，专利公开号为cn114619082a,在使用过程中，受到万向联轴器限制，加工零件尺寸受限，转速受限，增加车削功能受限。
2、cn106001618 a公开了一种突破伸缩长度的车方机，有效解决了加工方长的限制问题，因联轴器偏角斜线传动受限，加工大直径零件时仍受到制约，且一台机只能有一个速比输出，限制了车方应用，如偶数方与三方或五方不能同一台机实现，另提升转速受限，不能增加车削功能。
3、车方机是一种专用切削功能的机床，专门应用于回转体圆周面上加工多边形平面（方）。生产应用中，零件一般先经过车床车削（车圆）加工，然后在车方机上二次车方加工，零件需要经过周转与二次装夹，对零件加工效率与精度造成负面影响，大多需要车方的零件前置工序均要车削，部分零件方形与圆形位置度要求极高，只有单独车方功能的机床不能满足此类需求，市场上需要有车圆车方功能均衡的切削机床。
4、专利号cn204397345
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种多功能车方机及其传动模式切换方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，一种多功能车方机，包括机床床身平台，所述机床床身平台设有主轴箱、滑台、尾尖安装面，数控系统。床身平台上端安装有主轴箱支承箱、滑台支承箱，主轴箱支承箱上安装主轴箱，滑台支承箱上安装有十字滑台，十字滑台上安装有刀盘箱和排刀或旋转车刀架。
3、床身平台上设有排屑口，排屑口位于前面中部区域，三面回油流向排屑口，滑板与尾尖安装梁面下设有斜坡排屑槽，床身平台四周的钣金安装边设有积油回油槽，回油槽内开有若干向内的回油孔。
4、主轴箱支承箱为模块设计，可以为平置箱或斜置的箱体；当主轴箱支承箱为斜置箱体布局时，相应十字滑台配上斜置支承箱，主轴箱支承箱与滑台支承箱为斜置箱时，倾斜度为25-45度，主轴箱为平置支承箱时，滑台不用支承箱。为了叙述方便，本文以斜置箱为例展开说明。
5、所述主轴箱设有三轴，主动轴，主轴箱中轴，主轴，三轴以斜齿轮啮合传动，主动轴与主轴传动速比为2：1 ，主动轴一端设有万向联轴器接口，一端设有同步带轮，主轴伺服电机与主动轴通过同步带轮连接，速比为2：1.或5：2。
6、所述刀盘箱（3）设有三轴，主动轴，刀盘箱中轴，刀轴，三轴以斜齿轮啮合传动，刀轴一端安装刀盘，刀轴一端安装配重平衡轮，配重平衡轮重量为刀盘重量的1倍或以上，刀盘箱主动轴与刀轴传动速比为1：1 ；刀盘箱主动轴一端设有万向联轴器接口，一端设有同步带轮，刀盘箱伺服电机与主动轴通过同步带轮连接，伺服电机与刀盘箱主动轴的速比为2：1。
7、两种传动模式：有联轴器传动与无联轴器传动。
8、有联轴器传动模式：
9、主轴箱主动轴与刀盘箱主动轴通过万向伸缩联轴器连接，刀盘箱伺服电机不工作，实现传统车方机1：2速比（主轴比刀轴）车方。
10、无联轴器传动模式：
11、拆下万向伸缩联轴器，而无须改变其它机械结构，刀盘箱动力来源于刀盘箱伺服电机，主轴箱动力来源于主轴箱伺服电机，主轴与刀轴速比通过数控系统编程任意设定，如1：2实现偶数面车方，1：3实现3的倍数面车方，1：2.5实现5的倍数面车方；排刀或旋转车刀架可应用于零件车削钻削加工，与车方组合，一次装夹实现零件多工序的高精度加工。
12、传动模式切换方法是无联轴器模式下：主轴箱和刀盘箱均使用伺服电机提供动力，有联轴器传动模式时，万向联轴器分别连接在万向联轴器接口和刀盘箱万向联轴器接口，由主轴箱伺服电机提供动力，刀盘箱伺服电机不工作，使用联轴器传动，为刀盘箱提供动力。
13、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
14、1、本专利技术中， 采用无联轴器传动模式时，拆除机械的万向联轴器，极大的突破了零件直径与长度方向的尺寸的限制，拓展了车方加工的零件尺寸范围。
15、2、采用无联轴器传动模式时，用户可以通过数控系统编程设定主轴与刀轴转速比，主轴与刀轴相对角度位置关系，实现任意正整数面的车方加工，以及一个零件上多个不同角度、不同大小、不同面数的车方加工。
16、3、采用无联轴器传动模式时，本车方机床具有车削（车圆）功能，可以一次装夹完成零件的车削与车方加工，避免零件经过周转与二次装夹，提高了零件加工效率与精度。
17、4、本机有两种传动模式切换、采用联轴器传动模式保留了机械传动车方机的全部优势，尤其是高刚性优势。
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1.一种多功能车方机，包括机床床身平台（1）、十字滑台（4）、刀盘箱（3）、主轴箱（2）、车刀架（35），其特征在于：所述机床床身平台（1）设有主轴箱（2）、十字滑台（4）、尾尖安装面（16），数控系统（12），所述机床床身平台（1）上端安装有主轴箱支承箱（11），主轴箱支承箱（11）上安装有主轴箱（2），所述机床床身平台（1）上端安装有斜置滑台支承箱（41），所述滑台支承箱（41）上安装有十字滑台（4），十字滑台（4）上安装有刀盘箱（3）和排刀或旋转车刀架（35），主轴箱支承箱（11）为模块设计，可以为平置箱或斜置的箱体。
2.根据权利要求1所述的一种多功能车方机，其特征在于：所述机床床身平台（1）设有排屑口（14），排屑口位于靠前中部区域，三面回油流向排屑口（14），十字滑台（4）与尾尖安装面（16）下设有斜坡排屑槽（15），床身平台四周的钣金安装边设有积油回油槽（17），所述回油槽（17）内开有若干向内的回油孔。
3.根据权利要求1所述的一种多功能车方机，其特征在于：所述主轴箱（2）固定在机床床身平台的斜置的主轴箱支承箱（11）上，所述主轴箱支承箱倾
4.根据权利要求1所述的一种多功能车方机，其特征在于：所述主轴箱（2）设有三轴，主轴箱主动轴（21），主轴箱中轴（22），主轴（24），三轴以斜齿轮啮合传动，所述主轴箱主动轴（21）与所述主轴（24）传动速比为2：1 ，所述主轴箱主动轴（21）一端设有万向联轴器接口（211），一端安装主轴箱同步带轮（212），所述主轴箱配有主轴伺服电机（25）,与主动轴上的所述同步带轮（212）通过主轴箱同步带（23）连接，所述主轴伺服电机（25）和所述主轴箱主动轴（21）速比为2：1或5：2。
5.根据权利要求1所述的一种多功能车方机，其特征在于：所述刀盘箱（3）设有三轴，刀盘箱主动轴（31），中轴（32），刀轴（33），三轴以斜齿轮啮合传动，所述刀轴（33）一端安装刀盘(331)，所述刀轴一端安装配重平衡轮(332)，所述配重平衡轮的重量为刀盘(331)重量的1倍或以上，所述刀盘箱主动轴（31）与所述刀轴（33）传动速比为1：1 ，所述刀盘箱主动轴（31）一端设有刀盘箱万向联轴器接口（311），一端设有刀盘箱同步带轮（312），刀盘箱伺服电机（36）与所述刀盘箱主动轴（31）通过刀盘箱同步带（34）连接，所述刀盘箱伺服电机（36）与所述刀盘箱主动轴（31）速比为2：1。
6.一种传动模式切换方法，其特征在于：使用权利要求1-5任一项所述的一种多功能车方机有两种传动模式，无联轴器传动模式和有联轴器传动模式，
7.根据权利要求6所述的一种传动模式切换方法，其特征在于：无联轴器传动模式的车方加工方法，包括，刀盘箱（3）动力来源于刀盘箱伺服电机（36），主轴箱（2）动力来源于主轴箱伺服电机（25），主轴（24）与刀轴（33）速比通过数控系统（12）编程任意设定，主轴与刀轴同向旋转，数控系统（12）控制十字滑台运动，从而驱动主轴与刀轴旋转，刀盘进给，完成零件车方任意正整数面车方加工。
8.根据权利要求6所述的一种传动模式切换方法，其特征在于：无联轴器传动模式的车圆加工方法，包括，车圆加工，主轴箱（2）动力来源于主轴箱伺服电机（25），十字滑台（4）运动，从而带动排刀或旋转车刀架（35）运动，主轴（24）与排刀或旋转车刀架（35）速比通过数控系统（12）编程任意设定，从而驱动主轴夹持零件旋转、排刀或旋转车刀架上（35）的刀具进给，完成零件车削或钻削加工。
9.根据权利要求6所述的一种传动模式切换方法，其特征在于：车圆工序可在车方工序前，也可以车方工序后。
...【技术特征摘要】
1.一种多功能车方机，包括机床床身平台（1）、十字滑台（4）、刀盘箱（3）、主轴箱（2）、车刀架（35），其特征在于：所述机床床身平台（1）设有主轴箱（2）、十字滑台（4）、尾尖安装面（16），数控系统（12），所述机床床身平台（1）上端安装有主轴箱支承箱（11），主轴箱支承箱（11）上安装有主轴箱（2），所述机床床身平台（1）上端安装有斜置滑台支承箱（41），所述滑台支承箱（41）上安装有十字滑台（4），十字滑台（4）上安装有刀盘箱（3）和排刀或旋转车刀架（35），主轴箱支承箱（11）为模块设计，可以为平置箱或斜置的箱体。
2.根据权利要求1所述的一种多功能车方机，其特征在于：所述机床床身平台（1）设有排屑口（14），排屑口位于靠前中部区域，三面回油流向排屑口（14），十字滑台（4）与尾尖安装面（16）下设有斜坡排屑槽（15），床身平台四周的钣金安装边设有积油回油槽（17），所述回油槽（17）内开有若干向内的回油孔。
3.根据权利要求1所述的一种多功能车方机，其特征在于：所述主轴箱（2）固定在机床床身平台的斜置的主轴箱支承箱（11）上，所述主轴箱支承箱倾斜度为25-45度，所述十字滑台（4）固定在斜置滑台支承箱（41）上，斜置滑台支承箱（41）固定在机床床身平台（1），斜置滑台支承箱（41）斜度为25-45度。
4.根据权利要求1所述的一种多功能车方机，其特征在于：所述主轴箱（2）设有三轴，主轴箱主动轴（21），主轴箱中轴（22），主轴（24），三轴以斜齿轮啮合传动，所述主轴箱主动轴（21）与所述主轴（24）传动速比为2：1 ，所述主轴箱主动轴（21）一端设有万向联轴器接口（211），一端安装主轴箱同步带轮（212），所述主轴箱配有主轴伺服电机（25）,与主动轴上的所述同步带轮（212）通过主轴箱同步带（23）连接，所述主轴伺服电机（25）和所述主轴箱主动轴（21）速比为2：1或5：...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪广琦，
申请(专利权)人：千方快铣切削技术苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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