三主軸雙門架雙驅動五聯動復合加工中心制造技術

一種三主軸雙門架雙驅動五聯動復合加工中心，包括床身（１６）、床鞍（１１）、尾座（１７）、刀庫（１４）、支架（１５）、車削主軸頭（１）和銑削主軸頭（２）、車削刀架組件（４）和銑削刀架（５）、橫滑板（７）、橫滑板（８）；其中：床鞍（１１）與床身（１６）通過導軌副連接，并沿其導軌縱向移動，刀庫（１４）設置在床身（１６）的前部并通過支架（１５）安裝在床身（１６）上，主軸頭（１）設置在刀庫（１４）的下方并與床身（１６）連接，尾座（１７）與床身（１６）用導軌副連接，主軸頭（２）安裝在刀架（５）上，刀架（５）通過其橫滑板（８）與床鞍（１１）用導軌副連接；刀架（４）通過其橫滑板（７）與床鞍（１１）用導軌副連接；其特征在于：該加工中心還設置有小門架（１０）、主軸頭組件（３）、側門架組件（１３）；其中，小門架（１０）與床鞍（１１）連接，主軸頭組件（３）安裝在小門架（１０）上，側門架組件（１３）呈門字形安裝在床身（１６）的一邊。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種數控加工機床，特別涉及一種三主軸雙門架雙驅動五聯動復合加工中心。
技術介紹
車銑復合加工中心是近年來出現的一種新型數控機床，目前已出現的車銑復合中心主要形式是由二個主軸頭，一個車削用，一個銑削用；一個刀架，車、銑刀架合在一起，或二個刀架，一個車削刀架和一個銑削刀架；其粗加工和精加工共用一套機構；還有一種是三主軸頭形式，有兩個車削主軸頭和一個銑削主軸頭組成，但粗精加工機構仍是共用。由于粗精機構共用，其精加工是通過調整切削用量來實現的，而不是靠機床結構保證的，由于機構共用，機構的精度保持性相對要低。
技術實現思路
本專利技術的目的針對上述已有技術中存在的不足而設計的一種新型機床，該機床粗精加工機構可分開，從而提高了加工精度和機構精度的保持性。本專利技術的三主軸雙門架雙驅動五聯動復合加工中心有三個主軸頭和三個刀架，一個車削用，一個銑削用，另一個為精加工用，用于精銑、精車銑，其粗加工與精加工機構是分開的。這種機床的加工工藝范圍大，具有車削、銑削、切齒等多種切削加工功能，而且還具有高速精銑、精車銑或磨削的精加工功能。其目的是使工件在機床上一次裝夾后，可以進行上述各種工序的加工，可進行回轉表面、非回轉表面及自由曲面的加工，特別是可進行精加工，且粗、精機構分開，可減少工件裝夾次數以及安裝定位誤差，尤其是可提高精加工的形位加工精度。為了實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案三主軸雙門架雙驅動五聯動復合加工中心主要有床身、床鞍、尾座、刀庫、三個主軸頭、三個刀架組件及二個門架組件等組成，其中床鞍與床身通過導軌副連接，并沿其導軌縱向移動，刀庫設置在床身的前部并通過支架安裝在床身上；車削主軸頭設置在刀庫的下方并安裝在床身上；尾座與床身用導軌副連接；車削刀架通過其橫滑板與床鞍用導軌副連接；銑削主軸頭安裝在其銑削刀架上，刀架通過其橫滑板與床鞍用導軌副連接；床鞍與床身用導軌副連接；本專利技術還設置有另一精加工主軸頭組件、小門架和側門架組件；其中，小門架與床鞍連接，精加工主軸頭組件安裝在小門架上，側門架組件呈門字形安裝在床身的一邊。本專利技術設置了精加工主軸頭、精加工用刀架和雙驅動機構，其突出的優點是在一臺機床上配置了粗、精加工機構，粗精加工機構可分開，以提高精加工精度及機床精度保持性；獨特的雙驅動原理，既讓粗精縱向進給的移動分開，保證精加工精度，同時又使粗精機構組合，提高了縱向進給機構的剛度和承載能力。本專利技術具有車削、銑削、切齒等多種切削加工功能，而且還具有高速精銑、精車銑或磨削的精加工功能。由于工件的大部分工序可在一臺機床上一次裝夾后完成，節省了各工序的裝卸輔助時間，減少了夾具等工裝的設計制造，減少了工序裝夾定位誤差；保證了工件的形位誤差；提高了機床的精度保持性。附圖說明圖1為本專利技術的主視圖及其坐標；圖2為本專利技術的俯視圖；圖3為本專利技術的A向視圖； 具體實施例方式以下結合附圖對本專利技術作更詳細的說明。參照圖1的三主軸雙門架雙驅動五聯動復合加工中心主視圖，床鞍11與床身16通過導軌副連接并可沿床身16縱向移動，刀庫14設置在床身16的前部并通過支架15安裝在床身16上，主軸頭1設置在刀庫14的下方與床身16連接，側門架13呈門字形安裝在床身16的一邊，尾座17可在床身16的導軌副上沿床身16縱向移動，刀架4通過橫滑板7安裝在床鞍11上，并可在床鞍11上橫向移動；主軸頭2安裝在刀架5上，也可在床鞍11上橫向移動；主軸頭3A安裝在刀架6上，刀架6通過橫滑板9安裝在小門架10上，并可在小門架10上橫向移動。小門架10與床鞍11連接，并允許其相對床鞍11在縱向有微小的相對移動，床鞍11與床身16連接并可沿床身16縱向移動，同時小門架10通過縱滑板12與側門架13用導軌副連接并沿縱向移動。圖2顯示了圖1各部件在俯視圖中的位置，橫滑板7位于刀架4的下方，并與床鞍11通過導軌副連接；在側門架13A的門架上設置有縱滑板12，以便于和小門架10連接。圖2的A向視圖顯示了圖1各部件在右側面所處的位置，主軸頭2安裝在刀架5上，刀架5通過橫滑板8安裝在床鞍11上，并可沿床鞍11橫向移動。本專利技術在運動過程中，由于具有三個主軸頭、三個刀架和兩個門架，該機床最少具有九個伺服軸，最多可有十二個伺服軸，即刀架4具有Z、X兩個伺服軸；刀架5本身有X、Y、B三個伺服軸或X、B二個伺服軸；刀架6本身有X、Y、A三個伺服軸；主軸1為伺服軸，主軸頭2和3的主軸可為伺服軸，也可為非伺服軸，最多聯動軸數為5，即X、Y、Z、A、C或X、Y、Z、B、C；可以進行車、銑及齒輪加工。采用不同的可選主軸頭3A，還可以進行精銑、精車銑、磨削加工；刀架4與床鞍11組合具有X軸、Z軸伺服軸功能；刀架5與床鞍11組合具有X軸、Y軸、Z軸和B軸4個伺服軸或具有X、Z、B軸3個伺服軸功能；刀架6和小門架10組合具有X軸、Y軸、Z軸和A軸4個伺服軸功能；雙Z軸驅動時，要求同步，但允許二者在Z向有小的相對位移，這樣既可以提高床鞍抗顛覆力矩的能力，又使精加工Z軸分開，有利于提高精加工機構的精度保持性。實施例1參見圖1，實施例中主軸頭1具有C軸功能，主軸頭2的主軸也為伺服軸，可進行滾齒。主軸頭3A是可以進行精銑、精車銑或磨削加工的高速主軸頭；刀架4為轉塔式車刀刀架，其組件與床鞍組合具有X、Z二個伺服軸功能。刀架5與床鞍組合具有B、Y、X和Z四個伺服軸功能；刀架6與小門架組合具有A、Y、X和Z四個伺服軸功能，共有11個伺服控制軸，最多可實現5個伺服軸聯動。該實施例的三主軸雙門架雙驅動五聯動復合加工中心除了可進行車、銑、切齒之外，還可進行高速精銑、精車銑或磨削等精加工。該機床的粗精進給機構分開，機床的精加工精度高，精度保持性好，而粗精縱向進給機構的雙驅動組合提高了床鞍的抗顛覆力矩能力，適合于顛覆力矩大的工況使用。實施例2參見圖1，與實施例1不同的是主軸頭3采用磨削主軸頭，故其精加工功能是磨削。該機床共有11個伺服控制軸。實施例3參見圖1，與實施例1所不同的是主軸頭3A的主軸也具備伺服軸功能，因此使機床共有十二個伺服控制軸。實施例4參見圖1，與實施例1不同的是主軸2不是伺服控制軸，刀架5無Y軸，該機床共有九個伺服軸，因刀架5的剛度高，其Y軸部分功能可借助刀架6實現，使該機床的成本相對降低。權利要求1.一種三主軸雙門架雙驅動五聯動復合加工中心，包括床身(16)、床鞍(11)、尾座(17)、刀庫(14)、支架(15)、車削主軸頭(1)和銑削主軸頭(2)、車削刀架組件(4)和銑削刀架(5)、橫滑板(7)、橫滑板(8)；其中床鞍(11)與床身(16)通過導軌副連接，并沿其導軌縱向移動，刀庫(14)設置在床身(16)的前部并通過支架(15)安裝在床身(16)上，主軸頭(1)設置在刀庫(14)的下方并與床身(16)連接，尾座(17)與床身(16)用導軌副連接，主軸頭(2)安裝在刀架(5)上，刀架(5)通過其橫滑板(8)與床鞍(11)用導軌副連接；刀架(4)通過其橫滑板(7)與床鞍(11)用導軌副連接；其特征在于該加工中心還設置有小門架(10)、主軸頭組件(3)、側門架組件(13)；其中，小門架(10)與床鞍(11)連接，主軸頭組件(3)安裝在小門架(10)上，側門架組件(13)呈門字形安裝在床身(16)的一邊。2.根本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃玉美，程祥，史文浩，高峰，劉鴻雁，
申請(專利權)人：西安理工大學，
類型：發明
國別省市：