专利名称：弧面凸轮加工机床的制作方法
技术领域：
本发明一种弧面凸轮加工机床，涉及专门加工自动换刀机构中弧面凸轮的机床， 属于数控机床领域。
背景技术：
凸轮换刀机构是数控机床中关键功能部件之一，弧面凸轮是换刀机构的核心零件，凸轮的加工质量直接决定了换刀机构的性能。由于弧面凸轮结构的复杂性，普通机床无法完成加工。当前国内一种方法是普通机床改造为专用加工机床，这种机床只能完成弧面凸轮的成型铣削，难以进行磨削，因此加工精度较低；另一种方法是从国外引进的五坐标数控磨床，但该机床刚度较差，范成运动的摆角受限，磨削精度不高，也满足不了市场对高档弧面凸轮的需求。国内需要的高档换刀机构基本依靠从日本、台湾等国家和地区进口，严重制约了我国高档数控机床的发展。
发明内容
本发明的目的在于提供多维转动的加工机床，利用该机床可以进行不同规格高档弧面凸轮的加工。为了实现上述目的，本发明是采用以下技术手段实现的。一种弧面凸轮加工机床，设有机架，机架的延伸部为主轴箱底座，在主轴箱底座上设有可移动调节的主轴箱；主轴箱上设有安装刀具的刀具主轴；机架上设有由电机带动进行水平旋转的工件转台，该工件转台上设置有夹持并可转动工件的工件支架，工件的转动面为垂直面；工件转台上设有两条平行导轨，工件支架可沿该导轨移动；工件支架上设有顶针支架，通过顶针支架可以固定被加工零件。在工件支架和顶针支架分别设有锁紧机构；所述的工件支架设置有由电机带动旋转的中心转轴；所述的顶针支架中设置有顶针，顶针与胀紧轴在同一轴线上，并可前后移动；通过移动顶针将固定在胀紧轴上的工件顶住。所述工件支架和顶针支架分别通过支架导轨安装工件转台上，使工件支架和顶针支架可同步沿导轨移动，并设有锁紧机构使工件台固定。前述的工件支架通过中心转轴带动套在中心转轴上的工件作垂直转动，工件转台带动工件支架水平转动，中心转轴和工件转台的转动通过电机按一定函数关系进行。该中心转轴为键槽式胀紧轴。前述的锁固机构为手螺钉。本发明弧面凸轮加工机床，与现有技术相比，具有以下有益效果及优点采用工件转台和中心转轴的设计，使工件可在水平和垂直的两个方向同时转动， 并且两个转动由可编程控制器控制，使工件按一定函数关系运动，从而加工出高档弧面凸轮。并且通过滑轨使工件与工件转台的回转中心距离可调，从而加工出不同规格的弧面凸轮。
图1为弧面凸轮加工机床的主剖视图；图2为弧面凸轮加工机床的俯视剖视图；图3为弧面凸轮加工机床的立体示意图；图4为弧面凸轮加工机床工件转台旋转状态立体示意图；图中，1为中心转轴，2为工件支架，3为工件，4为顶针，5为顶针支架，6为工件转台，7为机架，8为工件支架导轨，9为刀具，10为刀具主轴，11为顶针支架导轨、20为主轴箱底座、21为主轴箱。
具体实施例方式下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。请参阅图1 图4所示，本实施例中设有机架7，机架7的延伸部20为主轴箱底座，在主轴箱底座上设有可移动调节的主轴箱21 ；主轴箱21可左右移动调节。主轴箱21上设置安装刀具9的刀具主轴10，刀具主轴10可安装铣刀、磨头等刀具9以实现粗加工和精加工。工件转台6上设有两条平行导轨8和11。工件转台6为圆盘形状，并可由电机带动旋转，该电机由可编程控制器控制(图中未示)。工件转台6上设两条平行的导轨(8、11)，其上安装工件支架2和顶针支架5，工件支架2中设置有中心转轴1，中心转轴1由电机带动旋转，该电机由可编程控制器控制；中心转轴1为带键的胀紧轴，带有键槽的工件安装在胀紧轴上。工件支架2的另一端安装顶针支架5，工件支架2和顶针支架5可在平行导轨上滑动，并可通过锁死机构将顶针支架5 固定在工件转台6上；锁紧机构可以是手螺钉；顶针支架5中设置有顶针4，顶针4与胀紧轴在同一轴线上，并可前后移动；通过移动顶针4可将固定在胀紧轴上的工件顶住。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种弧面凸轮加工机床，设有机架(7)，机架(7)的延伸部为主轴箱底座(20)，在主轴箱底座(20)上设有主轴箱(21)，在主轴箱上设有刀具主轴(10)，刀具主轴可在主轴箱上移动；其特征在于所述主轴箱(21)上设有安装刀具(9)的刀具主轴(10)；所述机架(7)上设有由电机带动进行水平旋转的工件转台(6)，该工件转台(6)上设置有夹持并可转动工件的工件支架，工件的转动面为垂直面；工件转台(6)上设有两条平行导轨(8、11)，工件支架可沿该导轨移动，工件支架由工件支架(2)、中心转轴(1)、顶针支架 (5)和顶针(4)组成；在工件支架(2)和顶针支架(5)分别设有锁紧机构；所述的工件支架(2)设置有由电机带动旋转的中心转轴(1)；所述的顶针支架(5)中设置有顶针(4)，顶针(4)与胀紧轴在同一轴线上，并可前后移动；通过移动顶针(4)将固定在胀紧轴上的工件顶住。
2.根据权利要求1所述的弧面凸轮加工机床，其特征在于所述的锁紧机构为手螺钉。
3.根据权利要求1所述的弧面凸轮加工机床，其特征在于所述工件支架(2)和顶针支架(5)分别通过支架导轨(8)和(11)安装工件转台(6)上，使工件支架和顶针支架可同步沿导轨移动，并设有锁紧机构使工件台固定。
4.根据权利要求1所述的弧面凸轮加工机床，其特征在于所述工件支架(2)通过中心转轴(1)带动套在中心转轴(1)上的工件转动，该中心转轴(1)为键槽式胀紧轴。
5.根据权利要求1所述的弧面凸轮加工机床，其特征在于所述工件支架(2)的中心转轴(1)垂直工件转动和工件转台的水平转动，两者的转动通过电机按一定函数关系进行。
全文摘要
一种弧面凸轮加工机床，设有机架，机架的延伸部为主轴箱底座，在主轴箱底座上设有可移动调节的主轴箱；主轴箱上设有刀具主轴；机架上设有工件转台，该工件转台上设置有工件支架，被加工工件安装在工件支架上，工件支架带动工件绕水平轴转动，工件的转动面为垂直面；工件转台上设有两条平行导轨，其中一条为安装有工件支架的工件支架导轨；另一条为安装顶针支架的顶针支架导轨；顶针支架可在顶针支架导轨上滑动；在工件支架和顶针支架分别设有锁紧机构；工件支架设置有中心转轴；顶针支架中设置有顶针，顶针与胀紧轴在同一轴线上前后移动；将固定在胀紧轴上的工件顶住。工件可以沿设在工件转台上的两条平行导轨移动，用来调整弧面凸轮机构的中心距。
文档编号B23Q37/00GK102398191SQ20101028584
公开日2012年4月4日 申请日期2010年9月17日 优先权日2010年9月17日
发明者卜凡华, 向力军, 张乃龙, 张跃明 申请人:北京工业大学