并列多主軸式加工中心的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械加工設(shè)備，尤其是一種多主軸式加工中心。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)家裝備制造業(yè)的振興與發(fā)展，數(shù)控機(jī)床作為機(jī)床工業(yè)的主流產(chǎn)品，已成為實(shí)現(xiàn)裝備制造業(yè)現(xiàn)代化的關(guān)鍵設(shè)備。隨著個(gè)性化、模塊式及快速變化的市場(chǎng)要求，其對(duì)高效、高可靠性、通用性強(qiáng)的數(shù)控機(jī)床的需求也越來(lái)越大。目前市面上的加工中心基本都是單主軸結(jié)構(gòu)，其雖然能夠適應(yīng)多種零件的加工，但其對(duì)于一些中小零件的大批量加工而言，效率相對(duì)較低，因?yàn)橥粫r(shí)間內(nèi)僅一把刀參于加工，為了解決這個(gè)問(wèn)題，客戶就需要采購(gòu)多臺(tái)設(shè)備來(lái)彌補(bǔ)產(chǎn)能的不足，這就無(wú)形中增加了場(chǎng)地、人員等，經(jīng)濟(jì)效益比較低。然而組合機(jī)床，雖然可以多主軸同時(shí)參于切削，提高效率，但其通用性差，換型成本高，周期長(zhǎng)，并且調(diào)整與維護(hù)也麻煩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種高效、通用性強(qiáng)的多主軸加工中心。
[0004]為了達(dá)到上述的發(fā)明目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:它主要由機(jī)體、工件安裝臺(tái)、縱向滑臺(tái)、橫向滑臺(tái)、上下滑臺(tái)、主軸模塊、控制系統(tǒng)組成；其特征在于:主軸模塊橫向并列安裝有兩排或兩排以上主軸單元，每排各裝有兩個(gè)或兩個(gè)以上主軸單元，每排主軸單元的安裝刀具相同；橫向滑臺(tái)有效加工行程大于主軸模塊的橫向并列的最大間距；工件安裝臺(tái)安裝在主軸單元下方，主軸模塊橫向安裝有兩排或兩排以上不同的刀具，縱向、橫向、上下向滑臺(tái)均采用數(shù)控伺服驅(qū)動(dòng)。
[0005]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述縱向、橫向、上下滑臺(tái)安裝在主軸下方，主軸模塊固定安裝在機(jī)體上；該結(jié)構(gòu)剛性好、制造方便；主軸直接固定在機(jī)體上，其抗震性強(qiáng)，主軸箱體也便于加厚加重，從而有效提高剛性。
[0006]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述縱向滑臺(tái)豎直安裝在橫向滑臺(tái)上，上下滑臺(tái)安裝在縱向滑臺(tái)上，工件安裝臺(tái)與上下滑臺(tái)的滑板制造為一體；由于本實(shí)用新型是靠橫向移動(dòng)讓工件在不同刀具間進(jìn)行加工，縱向通常都會(huì)排列比較多的主軸，所以工件安裝臺(tái)的縱向長(zhǎng)度都比較長(zhǎng)，而橫向由于考慮人手臂有效伸出長(zhǎng)度的有限，工件安裝臺(tái)的橫向長(zhǎng)度都比較短，然而上述滑臺(tái)的布置結(jié)構(gòu)，可使結(jié)構(gòu)空間更為合理，剛性更有保障。
[0007]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主軸模塊每組相同刀具的主軸排用皮帶或齒輪將傳動(dòng)連在一起，比如重載的用齒輪相連，高速的用皮帶相連；皮帶優(yōu)選同步帶，高速輕載的優(yōu)選圓形皮帶；該結(jié)構(gòu)可減少電機(jī)數(shù)量，降低成本。
[0008]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主軸模塊可根據(jù)不同組刀具的工作特性，安裝不同結(jié)構(gòu)或大小的主軸單元，如用端面銑刀類(lèi)重切削的，可安裝用滾柱軸承組裝的主軸單元；而鉆小孔時(shí)，可安裝用角接觸軸承組裝的主軸單元，而且可以選擇小號(hào)的；該結(jié)構(gòu)很好解決了傳統(tǒng)加工中心主軸高剛性與高速性的矛盾。
[0009]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主軸模塊的每組不同刀具的主軸單元，可根據(jù)加工特性安裝不同功率及額定轉(zhuǎn)速的主軸電機(jī)，從而降低電能損耗，為企業(yè)及社會(huì)節(jié)省能源。
[0010]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主軸模塊可安裝一排或多排由多軸器組成的主軸單元，該多軸器優(yōu)選可調(diào)式多軸器；該結(jié)構(gòu)可應(yīng)用單軸主軸單元的高精、高剛性特點(diǎn)進(jìn)行鉆削引孔，再利用多軸器的高效特性進(jìn)行在引孔上的鉆孔，從而大幅提高效率，并且保證的鉆孔位置要求，可調(diào)式多軸器方便不同型號(hào)產(chǎn)品間的切換；其非常適用于同一平面孔數(shù)量特別多的零件，比如擺線針減速器殼體。
[0011]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述上下滑臺(tái)安裝有平衡汽缸或油缸，從而改善上下滑臺(tái)進(jìn)給時(shí)的平穩(wěn)度；減少絲桿及電機(jī)因主軸與滑臺(tái)板的垂直重力而增加的負(fù)荷。
[0012]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述工件安裝臺(tái)可以根據(jù)工作條件需求增加一個(gè)或一個(gè)以上回轉(zhuǎn)工作軸，以增加加工工作面，使機(jī)床的通用性更好。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:1.它可同時(shí)有多排主軸同時(shí)參于加工，從而使效率成幾何式增長(zhǎng)；2.由于本實(shí)用新型是靠橫向移動(dòng)讓工件在不同刀具間進(jìn)行加工，因而其換刀時(shí)間特別短；3.主軸固定式其抗震性強(qiáng)，主軸箱體也便于加厚加重，從而有效提高剛性；該結(jié)構(gòu)也方便其制造成大型加工設(shè)備；4.工件安裝臺(tái)的橫向長(zhǎng)度短，而且橫向也容易移出主軸外，方便上下料；5.主軸模塊可根據(jù)不同組刀具的工作特性，安裝不同結(jié)構(gòu)或大小的主軸，從而很好解決了傳統(tǒng)加工中心主軸高剛性與高速性的矛盾；6.主軸模塊可根據(jù)不同組刀具的工作特性，安裝不同減速比及功率、額定轉(zhuǎn)速的電機(jī)，從而減小能耗，并很好解決了傳統(tǒng)加工中心速度與扭力之間的矛盾；7.主軸模塊可安裝一排或多排由多軸器組成的主軸單元，從而大幅提高效率；8.上下滑臺(tái)安裝有平衡汽缸或油缸，從而改善上下滑臺(tái)進(jìn)給時(shí)的平穩(wěn)度；減少絲桿及電機(jī)因主軸與滑臺(tái)板的垂直重力而增加的負(fù)荷；9.工件安裝臺(tái)可以根據(jù)工作條件需求增加一個(gè)或一個(gè)以上回轉(zhuǎn)工作軸，以增加加工工作面，使機(jī)床的通用性更好。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0015]圖2是圖1的右視圖
[0016]圖中:1為機(jī)體，2為橫向滑臺(tái)，3為縱向滑臺(tái)，4為上下滑臺(tái)，5為工件安裝臺(tái)，6為工件，7為主軸模塊，8為重載主軸單元，9為高速主軸單元，10為精密主軸單元，11為可調(diào)式多軸器，12為端面銑刀，13為鉆頭，14為精鏜刀，15為上下料虛擬位。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1:參照?qǐng)D1、2所示，本實(shí)施例主軸模塊固定安裝龍門(mén)架式的機(jī)體I上；縱向滑臺(tái)3、橫向滑臺(tái)2、上下滑臺(tái)4均采用數(shù)控伺服滑臺(tái)結(jié)構(gòu)；橫向滑臺(tái)4安裝在機(jī)體I的龍門(mén)中心，縱向滑臺(tái)3豎直安裝在橫向滑臺(tái)2上，上下滑臺(tái)4安裝在縱向滑臺(tái)3上，工件安裝臺(tái)5與上下滑臺(tái)4的滑板制造為一體；主軸模塊7橫向并列安裝有10排主軸單元，每排各裝有10個(gè)主軸單元，其中第一組三排安裝的是重載主軸單元8，用端面銑刀12的大刀高效切削；第二組三排安裝的是高速主軸單元9，用于小孔或引孔的高速高效加工；第三組只有一排，它安裝的是精密主軸單元10，用于精鏜刀14的精密鏜孔；第四組三排安裝的可調(diào)式多軸器11，用于第二組引孔后的高效鉆孔；工件安裝臺(tái)5上安裝有3排共30個(gè)工件6，加工時(shí)可同時(shí)30個(gè)工件6—起加工，效率極高。
[0018]工作時(shí)，先在如圖1所示的上下料虛擬位15裝好工件6，按啟動(dòng)鍵后，控制系統(tǒng)即控制三個(gè)滑臺(tái)2、3、4帶動(dòng)工件安裝臺(tái)5上的30個(gè)工件6在不同組刀具間進(jìn)行三維運(yùn)動(dòng)切肖IJ，在進(jìn)行精鏜孔時(shí)，由于只有一排刀，故需要靠橫向滑臺(tái)2的移位進(jìn)行逐排工件6加工；加工好后三滑臺(tái)2、3、4又回到起始位進(jìn)行上下料。
[0019]本實(shí)施例中，精密主軸單元10只安裝一排，其目的是當(dāng)孔的圓柱度要求比較高時(shí)，為防止主軸間的震動(dòng)影響鏜孔圓度，故采用少量的主軸同時(shí)加工，其中縱向滑臺(tái)3的行程如果大于兩個(gè)工件6的間距，縱向可每隔一個(gè)安裝精密主軸單元10，使得精密主軸單元10的數(shù)量還可少一半，從而更好減少震動(dòng)的影響。
[0020]本實(shí)施例主軸的選型布局只是為表達(dá)本實(shí)用新型主軸模塊多樣組合方式，實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)不同類(lèi)別的產(chǎn)品進(jìn)行合理的組合；而且應(yīng)理論來(lái)說(shuō)本實(shí)用新型可安裝的刀具排數(shù)及種類(lèi)可以無(wú)限多；另外通過(guò)任何滑臺(tái)安裝位置的互相調(diào)整皆涵蓋在本實(shí)用新型的專(zhuān)利范圍之中，例如將讓主軸模塊固定在縱向滑臺(tái)上，縱向滑臺(tái)與上下滑臺(tái)位置互調(diào)之類(lèi)。
[0021]以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，但本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在本實(shí)用新型的領(lǐng)域內(nèi)所作的變化或修飾皆涵蓋在本實(shí)用新型的專(zhuān)利范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種并列多主軸式加工中心，它主要由機(jī)體、工件安裝臺(tái)、縱向滑臺(tái)、橫向滑臺(tái)、上下滑臺(tái)、主軸模塊、控制系統(tǒng)組成；其特征在于:主軸模塊橫向并列安裝有兩排或兩排以上主軸單元，每排各裝有兩個(gè)或兩個(gè)以上主軸單元，每排主軸單元的安裝刀具相同；橫向滑臺(tái)有效加工行程大于主軸模塊的橫向并列的最大間距；工件安裝臺(tái)安裝在主軸單元下方，主軸模塊橫向安裝有兩排或兩排以上不同的刀具，縱向、橫向、上下向滑臺(tái)均采用數(shù)控伺服驅(qū)動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并列多主軸式加工中心，其特征在于:所述的縱向、橫向、上下滑臺(tái)安裝在主軸下方，主軸模塊固定安裝在機(jī)體上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并列多主軸式加工中心，其特征在于:所述的縱向滑臺(tái)豎直安裝在橫向滑臺(tái)上，上下滑臺(tái)安裝在縱向滑臺(tái)上，工件安裝臺(tái)與上下滑臺(tái)的滑板制造為一體。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并列多主軸式加工中心，其特征在于:所述的主軸模塊的每組相同刀具的主軸排用皮帶或齒輪將傳動(dòng)連在一起。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并列多主軸式加工中心，其特征在于:所述的主軸模塊可根據(jù)不同組刀具的工作特性，安裝不同結(jié)構(gòu)或大小的主軸單元。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并列多主軸式加工中心，其特征在于:所述的主軸模塊的每組不同刀具的主軸單元，可根據(jù)加工特性安裝不同功率及額定轉(zhuǎn)速的主軸電機(jī)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并列多主軸式加工中心，其特征在于:所述的主軸模塊可安裝一排或多排由多軸器組成的主軸單元。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的并列多主軸式加工中心，其特征在于:所述的多軸器為可調(diào)式多軸器。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并列多主軸式加工中心，其特征在于:所述的上下滑臺(tái)安裝有平衡汽缸或油缸。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并列多主軸式加工中心，其特征在于:所述的工件安裝臺(tái)可以根據(jù)工作條件需求增加一個(gè)或一個(gè)以上回轉(zhuǎn)工作軸。
【專(zhuān)利摘要】一種并列多主軸式加工中心，它主要由機(jī)體、工件安裝臺(tái)、縱向滑臺(tái)、橫向滑臺(tái)、上下滑臺(tái)、主軸模塊、控制系統(tǒng)組成；其特征在于：主軸模塊橫向并列安裝有兩排或兩排以上主軸單元，每排各裝有兩個(gè)或兩個(gè)以上主軸單元，每排主軸單元的安裝刀具相同；橫向滑臺(tái)有效加工行程大于主軸模塊的橫向并列的最大間距；工件安裝臺(tái)安裝在主軸單元下方，主軸模塊橫向安裝有兩排或兩排以上不同的刀具，縱向、橫向、上下向滑臺(tái)均采用數(shù)控伺服驅(qū)動(dòng)；該加工中心可同時(shí)有多排主軸同時(shí)參于加工，從而使效率成幾何式增長(zhǎng)；另外其換刀時(shí)間短、主軸剛性強(qiáng)、上下料方便；還可將多軸器、端面銑刀、鏜孔刀、鉆頭等靈活組合，通用性強(qiáng)。
【IPC分類(lèi)】B23Q1/26, B23B19/02
【公開(kāi)號(hào)】CN204724861
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520467403
【發(fā)明人】林志賀
【申請(qǐng)人】林志賀
【公開(kāi)日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年7月2日