专利名称：双工位双主轴立式加工中心的结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械设备，一种带交换工作台的双主轴立式加工中心的结构。
背景技术：
双主轴机床较单主轴机床具有很大的优势，在不增加太多的系统资源的情况下能够成倍的提高机床的效率。单就双主轴立式加工中心而言，现在市场上的产品结构多为，十字滑台式工作台，作竖直方向进给的双主轴；本实用新型采用双工位旋转交换工作台，三坐标进给单元结构。由于采用交换工作台，实现了机床加工时间和上下工件时间的重合，极大的提高了机床的加工效率。
发明内容本实用新型的目的是提供一种带交换工作台的双工位双主轴立式加工中心的结构，专门加工汽车发动机连杆，提高质量和效率。双工位双主轴立式加工中心的结构，包括三坐标进给单元、旋转交换工作台，其特征在于通过一套电气控制系统、液压系统、排屑及冷却过滤系统以及外防护，将旋转交换工作台固定在三坐标进给单元中床身的前部，构成一台完整的专用数控机床；三坐标进给单元有X轴、Y轴、Z轴三个互相垂直的数控直线轴，X、Y轴为水平轴，Z轴为竖直轴；X轴是使 Y轴、Z轴左右移动的数控直线轴，以实现刀具左右位置的调整；Y轴是使Z轴前后移动的数控直线轴，Y轴垂直于X轴和Z轴，以实现刀具前后不同位置的调整；Z轴平行于刀具轴线方向、是使刀具上下移动的数控直线轴，以实现刀具对工件的切削；旋转交换工作台的B轴为数控回转轴，其回转轴线平行于ζ轴，使工作台沿B轴回转，以实现工件加工工位和装卸工位的交换。工件夹持在安装在工作台上的液压夹具上，三坐标进给抛光单元完成进给加工动作。本新型机床将三坐标进给单元、旋转交换工作台通过一套电气控制、液压、排屑及冷却过滤系统组合为一体，可以在不停机装夹工件的情况下，实现机床的连续高效加工。
[0006]图1是本设计机床的主视图；[0007]图2是本设计机床的左视图；[0008]图3是本设计机床的俯视图；[0009]图4是本设计机床三坐标进给单元的主视图；[0010]图5是本设计机床三坐标进给单元的左视图；[0011]图6是本设计机床三坐标进给单元的俯视图；[0012]图7是床身沿图6Α-Α的三坐标进给单元剖视图；[0013]图8是立柱沿图4Β-Β的三坐标进给单元剖视图；[0014]图9是滑枕沿图4Β-Β的三坐标进给单元剖视图；[0015]图10是主轴箱沿图6C-C的三坐标进给单元剖视图；图11是本设计机床旋转交换工作台的主视图；图12是本设计机床旋转交换工作台的俯视图；图13是沿图12A-A的旋转交换工作台剖视图；图14是沿图12B-B的旋转交换工作台剖视图。
具体实施方式
双工位双主轴立式加工中心，包括三坐标进给单元1、旋转交换工作台2、电气控制系统3、液压系统4、排屑5及冷却过滤系统6，从图1-图3可见三坐标进给单元和旋转交换工作台之间的关系，其特征在于三坐标进给单元和旋转工作台是把合在一起互相配合的整体，旋转工作台把合在床身的前部，通过一套电气控制系统3、液压系统4、排屑5及冷却过滤系统6以及外防护，构成一台完整的专用数控机床。三坐标进给单元包括X、Y、Z三个互相垂直的数控直线轴，X、Y轴为水平轴，Z轴为竖直轴。X轴是使Y轴、Z轴左右移动的数控直线轴，以实现刀具左右位置的调整；Y轴垂直于X轴和Z轴，Y轴是使Z轴前后移动的数控直线轴，以实现刀具前后不同位置的调整；Z轴平行于刀具轴线方向、是使刀具上下移动的数控直线轴，以实现刀具对工件的切削。旋转交换工作台的B轴为数控回转轴，其回转轴线平行于Z轴，使工作台沿B轴回转，以实现工件加工工位和装卸工位的交换。工作台上安装有液压夹具，工件夹持在液压夹具上，三坐标进给单元完成进给加工动作。三坐标进给单元，见图4-图6 主要包括床身7、立柱8、滑枕9和主轴箱10四个部分，其位置分布为，床身7固定不动，其上依次为立柱8、滑枕9和主轴箱10，相邻部件可相对运动。具体结构见图7-图10 :Χ轴直线导轨13沿床身7宽度方向安装，立柱8通过滑块安装面安装在X轴直线导轨13的滑块上，立柱8上的丝母座与X轴滚珠丝杠12相连，伺服电机X通过X齿形带传动机构11 (由两个齿形带轮和一条齿形带组成)驱动X轴滚珠丝杠12，实现立柱8及以上部件沿X轴方向的直线运动；Y轴直线导轨14沿垂直X轴的方向安装在立柱8上，滑枕9通过滑块安装面安装在Y轴直线导轨14的滑块上，滑枕9上的丝母座与Y轴滚珠丝杠15相连，伺服电机Y通过Y齿形带传动机构16 (由两个齿形带轮和一条齿形带组成)驱动Y轴滚珠丝杠15，实现滑枕9及以上部件沿Y轴方向的直线运动，刀库 17安装在立柱8内部的空腔中，实现机床的自动换刀；主轴箱10上的铸铁导轨面与滑枕9 上的导轨贴塑面通过压板19贴合，主轴箱10上的丝母座与Z轴滚珠丝杠18相连，伺服电机Z驱动Z轴滚珠丝杠18，实现主轴箱10沿Z轴的直线运动；两根相同的主轴20安装在主轴箱10的安装孔内，两个相同的主轴电机S通过齿形带传动机构21 (由一个齿形带轮及主轴20上的齿形带轮和一条齿形带组成)分别驱动主轴20，实现机床的主切削运动。旋转交换工作台，见图11-图14 主要包括工作台基座22和工作台23两部分，工作台基座22把合在床身7上，工作台23通过心轴Μ、推力球轴承25、圆锥滚子轴承沈安装在工作台基座22的上表面，且使工作台23中心孔与工作台基座22安装孔同心，伺服电机B安装在工作台基座22上，在工作台基座22内腔安装蜗杆轴31、蜗轮32和小齿轮轴33， 伺服电机B驱动蜗杆轴31，蜗杆轴31与蜗轮32啮合，小齿轮轴33与蜗轮32通过键连接， 小齿轮轴33与安装在工作台23上的大齿圈27啮合，从而实现工作台绕B轴的回转运动。旋转交换工作台定位机构定位缸四固定在工作台基座22上，定位套30安装在工作台23 上，定位销观安装在定位缸四内，定位销观与定位套30配合，实现旋转交换工作台的定位。锁紧机构锁紧缸34安装在工作台基座22内，锁紧活塞35安装在锁紧缸34内，锁紧螺杆36安装在工作台23内且与锁紧活塞35相连，此锁紧机构共四处按工作台中心孔圆周均布，实现工作台23与工作台基座22的锁紧。液压系统、排屑及冷却过滤系统按机床行业常规技术要求配置，通过管路连接到达各执行元件。电气控制系统主要采用数字控制系统用于各加工轴的位置控制，液压系统主要用于工作台定位、锁紧以及夹具供油，排屑及冷却过滤系统的设计满足刀具加工的使用要求。
权利要求1.双工位双主轴立式加工中心的结构，包括三坐标进给单元、旋转交换工作台，其特征在于通过一套电气控制系统、液压系统、排屑及冷却过滤系统以及外防护，将旋转交换工作台固定在三坐标进给单元中床身的前部，构成一台完整的专用数控机床；三坐标进给单元有三个互相垂直的数控直线轴，X、Y轴为水平轴，Z轴为竖直轴；X轴是使Y轴、Z轴左右移动的数控直线轴，以实现刀具左右位置的调整；Y轴是使Z轴前后移动的数控直线轴，Y轴垂直于X轴和Z轴，以实现刀具前后不同位置的调整；Z轴平行于刀具轴线方向、是使刀具上下移动的数控直线轴，以实现刀具对工件的切削；旋转交换工作台的B轴为数控回转轴，其回转轴线平行于ζ轴，使工作台沿B轴回转，以实现工件加工工位和装卸工位的交换。
2.根据权利要求1所述的双工位双主轴立式加工中心的结构，其特征在于三坐标进给单元的床身(7)、立柱(8)、滑枕(9)和主轴箱(10)四个部分，其位置分布为，床身(7)固定不动，其上依次为立柱(8)、滑枕(9)和主轴箱(10)，相邻部件可相对运动；X轴直线导轨 (13)沿床身(7)宽度方向安装，立柱(8)通过滑块安装面安装在X轴直线导轨(13)的滑块上，立柱(8)上的丝母座与X轴滚珠丝杠(12)相连，伺服电机X通过X齿形带传动机构 (11)驱动X轴滚珠丝杠(12)，实现立柱(8)及以上部件沿X轴方向的直线运动；Y轴直线导轨(14)沿垂直X轴的方向安装在立柱(8)上，滑枕(9)通过滑块安装面安装在Y轴直线导轨(14)的滑块上，滑枕(9)上的丝母座与Y轴滚珠丝杠(15)相连，伺服电机Y通过Y齿形带传动机构(16)驱动Y轴滚珠丝杠(15)，实现滑枕(9)及以上部件沿Y轴方向的直线运动，刀库(17)安装在立柱(8)内部的空腔中，实现机床的自动换刀；主轴箱(10)上的铸铁导轨面与滑枕(9)上的导轨贴塑面通过压板(19)贴合，主轴箱(10)上的丝母座与Z轴滚珠丝杠(I8)相连，伺服电机Z驱动Z轴滚珠丝杠(18)，实现主轴箱(10)沿Z轴的直线运动；两根相同的主轴00)安装在主轴箱(10)的安装孔内，两个相同的主轴电机S通过齿形带传动机构分别驱动主轴(20)，实现机床的主切削运动。
3.根据权利要求1所述的双工位双主轴立式加工中心的结构，其特征在于旋转交换工作台，包括工作台基座02)和工作台03)两部分，工作台基座02)把合在床身(7)上，工作台03)通过心轴(M)、推力球轴承(25)、圆锥滚子轴承06)安装在工作台基座02)的上表面，且使工作台03)中心孔与工作台基座02)安装孔同心，伺服电机B安装在工作台基座(22)上，在工作台基座(22)内腔安装蜗杆轴(31)、蜗轮(32)和小齿轮轴(33)，伺服电机B驱动蜗杆轴(31)，蜗杆轴(31)与蜗轮(32)啮合，小齿轮轴(33)与蜗轮(32)通过键连接，小齿轮轴(33)与安装在工作台03)上的大齿圈(XT)啮合，从而实现工作台绕B轴的回转运动。
4.根据权利要求3所述的双工位双主轴立式加工中心的结构，其特征在于旋转交换工作台定位机构定位缸09)固定在工作台基座02)上，定位套(30)安装在工作台03)上， 定位销08)安装在定位缸09)内，定位销08)与定位套(30)配合，实现旋转交换工作台的定位。
5.根据权利要求3所述的双工位双主轴立式加工中心的结构，其特征在于旋转交换工作台锁紧机构锁紧缸(34)安装在工作台基座02)内，锁紧活塞(35)安装在锁紧缸(34) 内，锁紧螺杆(36)安装在工作台03)内且与锁紧活塞(35)相连，此锁紧机构共四处按工作台中心孔圆周均布，实现工作台03)与工作台基座02)的锁紧。
专利摘要一种双工位双主轴立式加工中心的结构，用于双主轴立式加工中心，其特征在于通过电气控制系统、液压系统、排屑及冷却过滤系统以及外防护，构成一台完整的专用数控机床；三坐标进给单元有三个互相垂直的数控直线轴，X轴是使Y轴、Z轴左右移动的数控直线轴，以实现刀具左右位置的调整；Y轴是使Z轴前后移动的数控直线轴，以实现刀具前后不同位置的调整；Z轴是使刀具上下移动的数控直线轴，以实现刀具对工件的切削；旋转交换工作台的B轴为数控回转轴，其回转轴线平行于Z轴，使工作台沿B轴回转，以实现工件加工工位和装卸工位的交换。本结构通过一套电气控制、液压、排屑及冷却过滤系统组合为一体，可以在不停机装夹工件的情况下，实现机床的连续高效加工。
文档编号B23P23/00GK202292082SQ20112027522
公开日2012年7月4日 申请日期2011年8月1日 优先权日2011年8月1日
发明者刘廷辉, 常乐天, 张来民, 方恩辉, 杜亚娟, 潘金家, 田大伟, 谷金生, 邹磊, 鲁忠 申请人:沈阳机床成套设备有限责任公司