专利名称：立式双轴车削中心的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动化大批量生产的车削设备，特别是适应于盘毂类零件加工的立式 主轴车削设备。
背景技术：
目前国内生产的数控车床和车削中心有卧式和立式两种。
卧式车床的结构一般采用水平安装的单主轴或水平相对安装的双主轴， 一个或两个刀 架在水平面或倾斜面内各自作两坐标进给运动，单主轴配置时机床同时只能加工工件一 端，双主轴配置时机床同时可加工工件两端，机床结构决定了其实现可靠自动上下料相当 烦琐困难，所以一般都采取人工上下料，但对可通过主轴中心孔的细轴类零件大批量生产， 存在一种主轴后部自动喂送料的自动车床，对使用在汽车等行业的批量加工中的专用数控 车床有时也采用专用的自动上下料机械装置。
立式车床的结构一般采用垂直正置向上安装的一根或多根主轴， 一个或多个刀架各自 作两坐标进给运动，也有少量垂直倒置向下安装的单主轴车床，主轴作两坐标进给运动。 两者都能实现零件保持不变姿态从机床通过，前者适用大中型零件加工有利于工件稳定安 放定位，可以使用较为简单装置实现自动上下料，后者适用中型零件加工，可以利用卡盘 抓放工件，利用主轴进给坐标运动移送工件，从而比前者更方便实现自动上下料和自动化 组线。现有国产立式车床的主轴单一配置形式决定机床同时只能加工工件一端，自动化组 线时在机床间设置工件自动翻转装置。
对于卧式车床，加工中等重量零件时重力作用可能导致工件端面定位脱开，定位有不 稳定趋势；零件不能简单地保持不变姿态从机床通过，所以难以实现自动上下料，即使实 现其结构也很复杂。
对于立式车床，主轴单一配置形式决定机床同时只能加工工件一端，自动化组线时在 机床间需设置工件自动翻转装置，两端完全加工需多台机床，占地大，辅助物流设施多； 正置主轴车床加工碗形工件内表面时还存在排屑不畅、影响加工质量的问题，其实现自动 上下料方式也还相对复杂。
发明内容为实现更高效更简单可靠的适应大批量自动化生产所要求的自动上下料方式，实现更 紧凑的生产线方案要求，本实用新型提出一种釆用双主轴双转塔刀架配置的立式双轴车削 中心。
为此，本实用新型采用了以下技术方案
立式双轴车削中心，采用一种新的部件布局结构，配置双主轴双转塔刀架，两主轴立 式、错位、相对布置，移动主轴立式倒置，具X1、 Zl两坐标进给运动，能完成自动抓料，
配合固定转塔刀架完成工件下端加工；固定主轴立式正置，配合移动转塔刀架完成工件上 端加工，移动刀架具X2、 Z2两坐标进给运动，下料机械爪安装于移动刀架安装台面上， 配合X2、 Z2坐标运动完成自动下料，工件从机床左端上料机动滚道进入，右端下料机动 滚道流出。
上述技术方案中，由于采用了较重的主轴部件作进给运动，因此减轻其重量对提升运 动动态性能很必要，所以采取以下措施采用强制水冷的大扭矩内装伺服电机主轴，功率 密度大大增加，采用铝合金主轴箱体利于散热和减重；采用合理设计的焊接结构件，保证 刚度条件下有效减重。
上述技术方案中，可采用适应机床结构特点的四坐标进给滑台系统，具体为XI、 X2轴共用一个滑台体，共用一副导向导轨，但在不同区间并部分重合，两主轴交接工件
的位置必须在X1、 X2轴重合区；采用滚柱导轨导向系统，满足运动高、低速下均可达到 微细进给要求；使用光栅尺作为滑台位置测量反馈元件，组建机床全闭环控制系统；使用 经过对速度、加速度、动静刚度优化设计与验算的使用滚珠丝杠的伺服驱动系统，保证机 床速度与进给精度要求。
对本实用新型的有益效果描述如下
工件可保持一个姿态分别从机床左右进出，实现比其它更为简单可靠、高效的上下料 方式，同时方便组建自动化生产线；倒置主轴加工内表面排屑流畅，有利保证加工质量； 单机可实现工件两端完全加工，使得生产线占地小，减少辅助设施，布局紧凑。
图1是本实用新型的正面结构示意图。 图2是本实用新型的侧面结构示意图。
具体实施方式
结合图l、图2对本实用新型结构组成描述如下本机床主要由床身l、四坐标进给
滑台2、移动主轴3、固定转塔刀架4、固定主轴5、移动转塔刀架6、下料机械爪7、上 料机动滚道8、下料机动滚道9、自动冷却排屑系统IO、上料油缸ll及电、液、气控制 系统14构成，根据具体零件加工要求配备特定夹具12、 13和刀、辅具，编制相应数控加 工程序，即构成完整的自动化制造系统。
结合图l、图2对本实用新型各部分安装位置关系描述如下两个主轴立式、错位、 上下相对布置，分别用于工件两端加工，其中移动主轴3安装在四坐标进给滑台2上，具 XI、 Zl轴两坐标进给运动，固定主轴5固定安装在床身l上；两个刀架也上下布置，其 中固定转塔刀架4固定安装在床身1上，加工移动主轴3所装卡工件，移动转塔刀架6安 装在四坐标进给滑台2上，具X2、 Z2轴两坐标进给运动，加工固定主轴5所装卡工件； 固定主轴5处在X1、 Zl、 X2、 Z2轴范围内，上料机动滚道8—端处在X1、 Zl轴范围内， 另一端延伸到机床外，下料机动滚道9一端处在X2、 Z2轴范围内，另一端延伸到机床外， 以便能实现从上料滚道8---移动主轴3—-固定主轴5---下料滚道9间的工件依序自动移 送；下料机械爪7安装在移动电动刀架6安装台面上，随移动电动刀架6运动；上料油 缸ll安装在上料滚道8右端中间，用于顶起工件实现端面定位；夹具12、 13分别安装 在移动主轴3和固定主轴5上，用于夹持工件；自动冷却排屑系统10由排屑机和供水系 统组成，完成冷却冲屑供水、水屑分离排出功能。
结合图1对本实用新型自动加工动作过程描述如下工件通过上料机动滚谆8到达上 料位置一--移动主轴3下行Zl轴,上料油缸11顶起工件实现端面定位,夹具12液压驱动 夹紧--移动主轴3抓起工件沿Zl、 XI轴运行到固定电动刀架4加工区间一一工件按程 序加工一--移动主轴3沿Z1、 Xl轴运行到固定主轴5，夹具12松开，将工件放置固定主 轴5，夹具13液压驱动夹紧，移动主轴3返回进入下一循环----移动电动刀架6沿X2、 Z2轴运行到固定主轴5—--工件按程序加工一--夹具13松开，移动电动刀架6安装台面 上的下料机械爪7抓起工件沿X2、 Z2轴运行到下料滚道9并放下工件----下料机动滚道 9将工件送出机床。
权利要求1. 立式双轴车削中心，其特征在于采用一种新的部件布局结构，配置双主轴双转塔刀架，两主轴立式、错位、相对布置，移动主轴立式倒置，具X1、Z1两坐标进给运动，能完成自动抓料，配合固定转塔刀架完成工件下端加工；固定主轴立式正置，配合移动转塔刀架完成工件上端加工，移动刀架具X2、Z2两坐标进给运动，下料机械爪安装于移动刀架安装台面上，配合X2、Z2坐标运动完成自动下料，工件从机床左端上料机动滚道进入，右端下料机动滚道流出。
2、 根据权利要求l所述的立式双轴车削中心，其特征在于采用强制水冷的大扭矩内装伺服电机主轴；釆用铝合金主轴箱体。
3、 根据权利要求l所述的立式双轴车削中心，其特征在于XI、 X2轴共用一个滑台 体，共用一副导向导轨，但在不同区间并部分重合，两主轴交接工件的位置必须在X1、X2轴重合区；采用滚柱导轨导向系统，满足运动高、低速下均可达到微细进给要求；使 用光栅尺作为滑台位置测量反馈元件，组建机床全闭环控制系统；使用经过对速度、加速 度、动静刚度优化设计与验算的使用滚珠丝杠的伺服驱动系统。
专利摘要为实现更高效更简单可靠的适应大批量自动化生产所要求的自动上下料方式，实现更紧凑的生产线方案要求，本实用新型提出一种采用双主轴双转塔刀架配置的立式双轴车削中心，采用一种新的部件布局结构，配置双主轴双转塔刀架，两主轴立式、错位、相对布置，移动主轴立式倒置，具X1、Z1两坐标进给运动，能完成自动抓料，配合固定转塔刀架完成工件下端加工；固定主轴立式正置，配合移动转塔刀架完成工件上端加工，移动刀架具X2、Z2两坐标进给运动，下料机械爪安装于移动刀架安装台面上，配合X2、Z2坐标运动完成自动下料，工件从机床左端上料机动滚道进入，右端下料机动滚道流出。
文档编号B23B3/30GK201076906SQ20062017252
公开日2008年6月25日 申请日期2006年12月25日 优先权日2006年12月25日
发明者华 张, 张日新, 朱正辉, 王建军 申请人:东风汽车有限公司设备制造厂