一种高效率立式加工中心数控机床制造技术

本实用新型专利技术专利涉及一种加工中心数控机床，尤其涉及一种3个主轴同步进行加工，又能同步换刀的高效率立式加工中心数控机床。底座上部侧端设有立柱，立柱中设有主轴箱竖向滑动机构，主轴箱竖向滑动机构带动主轴机构上下移动，主轴机构中设有立轴中心机构，立柱的侧壁设有斗笠式换刀机构，斗笠式换刀机构中设有夹刀爪机构，底座上设有工作台前后滑动机构，工作台前后滑动机构上设有工作台左右滑动机构，斗笠式换刀机构与立轴中心机构呈横向对应，工作台左右滑动机构与立轴中心机构呈上下对应分布。一种高效率立式加工中心数控机床结构简单，提高工作效率高，提升产品精度高，自动化程度高，节约劳动成本和强度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术专利涉及一种加工中心数控机床，尤其涉及一种3个主轴同步进行加工，又能同步换刀的高效率立式加工中心数控机床。
技术介绍
目前我国制造业实体企业，目前面临着很多危机和困难，其中最主要的困难之一劳动力成本近几年大幅度增长，技术型人才大量缺乏。若干年以前，劳动力成本低廉是我国原来出口产品的主要优势。但目前这种优势已不复存在。许多订单都流向了劳动力成本更为低廉的国家。目前我国劳动力的成本正在由优势逐部转化为相对劣势。现有技术正在大量使用的立式加工中心，一台机床普遍只有一个主轴，也就是说在同一时间，在I台机床上，只能是I个主轴(即I把刀具)在进行工作。因为现有立式加工中心的刀库，只能对I支主轴进行交换不同的刀具。另外一种状况是有个别专机在同一台机床上拥有2个或3个主轴，甚至N个主轴，但在实际工作时，只有I支主轴刀具在进行切削加工。其余的主轴有2种工作状况①配备不同型状的刀具，在第I支刀具工作完毕后，进行下一道工序的工作。②几支主轴都是同样的刀具，对几个同样的工件进行加工。这2种状况有一个共同点，都不能用刀库作自动换刀的工作，在工作效率上，没有实质性的提高，而②状况虽能对几个工件同步进行工作，但不能换刀。所以，只能进行一支刀具能够进行的简单形状的切削加工。对需要2把及2把以上刀具才能加工的零件则无能为力。中国专利CN201120205806. 6，公开一种一种五轴双电主轴独立刀台式精密数控机床，包括床身和电控箱，床身上设有右横向伺服电机，电控箱上设有左横向伺服电机，所述的电控箱上设有独立刀台，独立刀台与十字导轨连接，主轴设置在十字导轨左侧的左横向伺服电机上，副主轴设置在十字导轨右侧的右横向伺服电机上。此结构虽然能进行加工，但是不能进行自动换刀，效率相对较低，同时自动化程度低。
技术实现思路
本技术主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种3个主轴同时同步进行对3个同样的零件进行切削工作的高效率立式加工中心数控机床。本技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种高效率立式加工中心数控机床，包括底座，所述的底座上部侧端设有立柱，所述的立柱中设有主轴箱竖向滑动机构，所述的主轴箱竖向滑动机构带动主轴机构上下移动，所述的主轴机构中设有立轴中心机构，所述的立柱的侧壁设有斗笠式换刀机构，所述的斗笠式换刀机构中设有夹刀爪机构，所述的底座上设有工作台前后滑动机构，所述的工作台前后滑动机构上设有工作台左右滑动机构，所述的斗笠式换刀机构与立轴中心机构呈横向对应，所述的工作台左右滑动机构与立轴中心机构呈上下对应分布，所述的立柱上设有滑轨，所述的主轴箱竖向滑动机构包括主轴箱升降伺服电机和主轴箱升降丝杠，所述的主轴箱升降丝杠的上端和下端分别设有主轴箱升降丝杠轴承座，所述的主轴箱升降丝杠轴承座中的设有轴承，所述的主轴箱升降伺服电机通过联轴器与主轴箱升降丝杠相固定，所述的主轴箱升降丝杠上套有主轴箱升降丝杠螺母；所述的主轴机构包括主轴箱体，所述的主轴箱体中设有主轴伺服电机,所述的主轴伺服电机与主轴伺服电机同步带轮相固定连接，所述的主轴箱体的外侧壁设有滑槽，所述的滑槽与滑轨相匹配，所述的主轴箱升降丝杠螺母与主轴箱体相固定，所述的主轴箱体中设有2 3个相并列分布的立轴中心机构； 所述的立轴中心机构包括带有拉杆孔的主轴,所述的主轴插接在主轴箱体中，所 述的拉杆孔中设有拉杆，所述的拉杆的底部设有四瓣爪，所述的主轴的底部设有刀柄，所述的刀柄的底部设有刀具，所述的刀柄的头部通过四瓣爪相固定，所述的拉杆的中部套有碟簧下支撑块，所述的拉杆的上端套有碟簧上支撑块，所述的碟簧上支撑块和碟簧下支撑块间设有碟形弹簧，所述的主轴箱体上设有打刀缸连接板，所述的打刀缸连接板上设有与拉杆相直线状分布的打刀缸，所述的打刀缸的数量与拉杆数量相同；所述的斗笠式换刀机构包括刀盘固定架，所述的刀盘固定架下设有刀盘大支架，所述的刀盘大支架中设有刀盘轴，所述的刀盘固定架中设有刀库伺服分度电机，所述的刀库伺服分度电机与刀盘轴相连接，所述的刀盘大支架中设有刀盘导向杆，所述的刀盘导向杆的端部与刀库推出汽缸相固定连接，所述的刀盘轴的下端设有刀盘，所述的刀盘的边缘设有刀柄安装缺口，所述的刀柄安装缺口分为二等分以上，至少其中一个等分上设有夹刀爪组，所述的夹刀爪组包括二组工作夹刀爪组，所述的工作夹刀爪组由2 3个夹刀爪组成，每组工作夹刀爪组工作时呈水平状分布，二组工作夹刀爪组呈间隔状连续分布，每组工作夹刀爪组中的二个夹刀爪的间距与两个刀柄间的间距相等，所述的夹刀爪与刀柄相匹配卡合；所述的夹刀爪包括定位板，所述的定位板上部设有上夹刀爪，所述的定位板的下部设有下夹刀爪，所述的上夹刀爪和下夹刀爪的头部相互对称形成弧形缺口卡爪，所述的上夹刀爪和下夹刀爪的尾部通过弹簧相弹接；所述的工作台前后滑动机构包括前后丝杠和前后伺服电机，所述的前后丝杠设在底座中，所述的前后丝杠的两端分别为前后轴承座，所述的前后轴承座中设有前后轴承，所述的前后伺服电机与前后丝杠通过前后联轴器相固定连接，所述的底座上设有前后线轨，所述的前后线轨分布在前后丝杠的两侧，所述的前后丝杠上套有前后丝杠螺母；所述的工作台左右滑动机构包括左右丝杠、左右伺服电机和鞍座，所述的前后线轨上设有鞍座，所述的鞍座上设有左右丝杠，所述的左右丝杠的两端分别设有左右轴承座，所述的左右轴承座中设有左右轴承，所述的左右丝杠通过左右联轴器与左右伺服电机相固定连接，所述的左右丝杠的两侧分别设有左右线轨，所述的左右线轨上设有工作台，所述的前后丝杠螺母与鞍座相固定连接，所述的左右丝杠上套有左右丝杠螺母，所述的左右丝杠螺母与工作台相固定连接，所述的鞍座上设有感应开关。3个主轴呈直线等距离排列，排列线与机床X向(机床纵向拖板方向)成90°角，以利于斗笠式换刀机构从主轴的侧面对其进行换刀工作。换刀工作原理具体换刀时，可以选择主轴箱体的升降运动，将刀盘上的一组工作夹刀组与主轴上的刀具达到相对应的高度。然后由于气缸和直线轴承的作用刀盘通过刀盘大支架的纵向移动，将I组(3支)夹刀爪，推进主轴上的刀柄凹槽中，由于弹性的作用，夹刀爪先是推进刀具的凹槽，然后自动依靠弹性夹紧。然后，主轴箱体通过主轴箱升降丝杆的传动而上升。同时，设置于主轴顶端的打刀缸将主轴中心拉住刀柄拉钉的四瓣爪松开(打刀)，此时，3支刀具同时离开了 3支主轴，然后，刀盘旋转一个设定的角度，将换下的3支刀具移开，同时将后一组刀具对准了 3个主轴(此时空位)。此时，刀盘的后一组刀具已置于3个主轴的下方。接着主轴下降将3组刀具套住，(此时，打刀缸恢复原来位置,往上退出，主轴的四瓣爪由于主轴的蝶形弹簧作用将刀柄拉钉紧紧夹住。接着刀盘纵向退出。从而一气呵成，完成了刀具的换刀工作。主轴换刀后，机床继续工作。以此类推，直至零件加工完毕。作为优选，所述的立柱中设有导向杆，所述的导向杆的底端 部设有配重铁固定下端盖，所述的导同杆的顶端部设有配重铁固定上端盖，所述的导向杆上套有配重铁和导向杆端盖，所述的导向杆端盖的底部与配重铁相连接。作为优选，所述的主轴箱升降丝杠的底端设有主轴箱升降丝杠轴承座端盖，所述的主轴箱升降丝杠轴承座端盖中设有主轴箱升降丝杠轴承隔套,所述的主轴箱升降丝杠轴承隔套通过主轴箱升降丝杠下锁紧螺母与主本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 一种高效率立式加工中心数控机床，其特征在于包括底座(1)，所述的底座(I)上部侧端设有立柱(2)，所述的立柱(2)中设有主轴箱竖向滑动机构，所述的主轴箱竖向滑动机构带动主轴机构上下移动，所述的主轴机构中设有立轴中心机构，所述的立柱(2)的侧壁设有斗笠式换刀机构，所述的斗笠式换刀机构中设有夹刀爪机构，所述的底座(I)上设有工作台前后滑动机构，所述的工作台前后滑动机构上设有工作台左右滑动机构，所述的斗笠式换刀机构与立轴中心机构呈横向对应，所述的工作台左右滑动机构与立轴中心机构呈上下对应分布，所述的立柱(2)上设有滑轨(3)， 所述的主轴箱竖向滑动机构包括主轴箱升降伺服电机(4)和主轴箱升降丝杠(5)，所述的主轴箱升降丝杠(5)的上端和下端分别设有主轴箱升降丝杠轴承座(6)，所述的主轴箱升降丝杠轴承座(6)中的设有轴承(7)，所述的主轴箱升降伺服电机(4)通过联轴器(8)与主轴箱升降丝杠(5)相固定，所述的主轴箱升降丝杠(5)上套有主轴箱升降丝杠螺母(9)； 所述的主轴机构包括主轴箱体(10)，所述的主轴箱体(10)中设有主轴伺服电机(11 )，所述的主轴伺服电机(11)与主轴伺服电机同步带轮(12)相固定连接，所述的主轴箱体(10)的外侧壁设有滑槽(13)，所述的滑槽(13)与滑轨(3)相匹配，所述的主轴箱升降丝杠螺母(9)与主轴箱体(10)相固定，所述的主轴箱体(10)中设有2 3个相并列分布的立轴中心机构； 所述的立轴中心机构包括带有拉杆孔(14)的主轴(15)，所述的主轴(15)插接在主轴箱体(10)中，所述的拉杆孔(14)中设有拉杆(16)，所述的拉杆(16)的底部设有四瓣爪(17)，所述的主轴(15)的底部设有刀柄(18)，所述的刀柄(18)的底部设有刀具(19)，所述的刀柄(18)的头部通过四瓣爪(17)相固定，所述的拉杆(16)的中部套有碟簧下支撑块(20)，所述的拉杆(16)的上端套有碟簧上支撑块(21)，所述的碟簧上支撑块(21)和碟簧下支撑块(20)间设有碟形弹簧(22)，所述的主轴箱体(10)上设有打刀缸连接板(23)，所述的打刀缸连接板(23)上设有与拉杆(16)相直线状分布的打刀缸(24)，所述的打刀缸(24)的数量与拉杆(16)数量相同； 所述的斗笠式换刀机构包括刀盘固定架(25)，所述的刀盘固定架(25)下设有刀盘大支架(26)，所述的刀盘大支架(26)中设有刀盘轴(27)，所述的刀盘固定架(25)中设有刀库伺服分度电机(28)，所述的刀库伺服分度电机(28)与刀盘轴(27)相连接，所述的刀盘大支架(26)中设有刀盘导向杆(29)，所述的刀盘导向杆(29)的端部与刀库推出汽缸(30)相固定连接，所述的刀盘轴(27)的下端设有刀盘(31 )，所述的刀盘(31)的边缘设有刀柄安装缺口(32)，所述的刀柄安装缺口(32)分为二等分以上，至少其中一个等分上设有夹刀爪组，所述的夹刀爪组包括二组工作夹刀爪组，所述的工作夹刀爪组由2 3个夹刀爪组成，每组工作夹刀爪组工作时呈水平状分布，二组工作夹刀爪组呈间隔状连续分布，每组工作夹刀爪组中的二个夹刀爪的间距与两个刀柄(18)间的间距相等，所述的夹刀爪(33)与刀柄(18)相匹配卡合；所述的夹刀爪包括定位板(34)，所述的定位板(34)上部设有上夹刀爪(35)，所述的定位板(34)的下部设有下夹刀爪(36)，所述的上夹刀爪(35)和下夹刀爪(36)的头部相互对称形成弧形缺口卡爪，所述的上夹刀爪(35)和下夹刀爪(36)的尾部通过弹簧(37)相弹接；所述的工作台前后滑动机构包括前后丝杠(38)和前后伺服电机(39)，所述的前后丝杠(38)设在底座(I)中，所述的前后丝杠(38)的两端分别为前后轴承座(40)，所述的前后轴承座(40)中设有前后轴承(41),所述的前后伺服电机(39)与前后丝杠(38)通过前后联轴器(42)相固定连接，所述的底座(I)上设有前后线轨(43)，所述的前后线轨(43)分布在前后丝杠(38)的两侧，所述的前后丝杠(38)上套有前后丝杠螺母(44)； 所述的工作台左右滑动机构包括左右丝杠(45)、左右伺服电机(46)和鞍...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩国良，周蓓，
申请(专利权)人：杭州光大机械有限公司，
类型：实用新型
国别省市：