一种多功能机床的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种多功能机床，适用在机加工过程中。该多功能机床，包括支架，其特征是：所述机体的两侧设置多个内外通透的坑道，所述坑道的外侧设有主轴支架，所述主轴支架上设有导轨，导轨内设有可拆卸的沿坑道进出的主轴刀具模块，机体的上部设有带动工件沿X、Y、Z轴移动的驱动装置，所述驱动装置的下部通过双回转夹持机构连接工件夹具，双回转夹持机构带动工件沿水平轴和竖轴转动，机体加工区域与操作区域之间设有两排物料器。本发明多功能机床的有益效果：由于增大了换刀空间，且采用多坑道设置多主轴，X、Y、Z轴双直线电机驱动，可实现无换刀时间，无主轴升降时间，无工件的重复加紧，辅助时间短，一次完成多面的加工，提高了加工效率和加工精度。
【专利说明】一种多功能机床
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多功能机床，适用在机加工过程中。
【背景技术】
[0002]现有的多功能机床换刀时，都是在机体内部完成的，换刀时工件停止加工，等待主轴升降及换刀影响工件加工效率，另外机体内部空间狭小，刀库容量小，无法对工件进行太多工序的加工，造成机床加工效率低，工艺范围小，造成复杂工件需要多次定位加工，不仅影响加工精度，而且现有的机床加工过程中多是主轴伸出主轴箱加工工件，工件固定，由于主轴伸出后强度降低，加工过程中容易振动，影响工件加工精度。
【发明内容】
[0003]为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种高效高精度的多功能机床。
[0004]本发明是通过如下技术方案实现的:
一种多功能机床，包括机体，其特征是:所述机体的两侧设置多个内外通透的坑道，所述坑道的外侧设有主轴支架，所述主轴支架上设有可拆卸的沿坑道进出的主轴刀具模块，机体的上部设有带动工件沿X、Y、Z轴移动的驱动装置，所述驱动装置的下部通过双回转夹持机构连接工件夹具，双回转夹持机构带动工件沿水平轴和竖轴转动，机体工作区域与操作区域之间设有两排物料器，一排用于往里输送待加工的还料，一排用于往外输送加工好的工件。
[0005]为便于加工不同的面，所述主轴刀具模块包括卧式主轴刀具模块和立式主轴刀具模块。
[0006]所述立式主轴刀具模块由设置在下端的连接座和设置在上端的立式主轴箱组成，连接座和立式主轴箱之间连接有液压缸，主轴箱的下部设有竖向设置的打刀缸和主电机，连接座上设有立式刀库、刀库电机和减速器，立式刀库的后端设有把手，立式主轴箱的进出机体由液压缸来回拉动实现。
[0007]所述卧式主轴刀具模块由卧式主轴箱和设置在下端的连接座组成，卧式主轴箱的前端有伸出的主轴和刀具，连接座和主轴箱之间连接有液压缸，卧式主轴箱的后端设有横向设置的打刀缸和主电机，连接座上设有卧式刀库、刀库电机和减速器，卧式刀库的后端设有把手，卧式主轴箱的进出机体由液压缸来回拉动实现。
[0008]为便于清理铁屑，提高生产效率，所述坑道为倒“凸”字型台阶结构，所述主轴刀具模块设置在该坑道的台阶上，主轴刀具模块的下部还设有起导向作用的长条状的主轴接屑盘，主轴接屑盘放置在坑道内倒“凸”字型台阶结构的下部，所有主轴刀具模块的接屑盘都通向机架底部的排屑通道，由机架后端设置的排屑机将排屑通道内的所有铁屑统一导出，便于将铁屑直接导出，无需停机清理铁屑，有利于提高生产效率。
[0009]为降低生产成本，以较低的加工精度，得到较高的装配精度，降低加工要求，提高装配效率，所述坑道内与主轴模块的基面表面涂胶找平，即与主轴刀具模块相配合的基面在与主轴刀具模块装配时通过涂抹装配胶调校装配精度。
[0010]所述每排物料器均由底座、线规、滑板和无杆气缸组成，无杆气缸上滑块与滑板的下部中间连接，线规设置在滑板下部的两侧。
[0011]为得到准确的定位精度及良好的动态响应能力，Χ、γ、ζ轴均为双直线电机驱动，X、Y、Z轴相互垂直，X轴的两个直线电机分别设置在机体两侧的上导轨基面与横梁框架之间，Y轴的两个直线电机和Z轴的两个直线电机均设置在横梁框架内，其中Y轴为滑枕相对于横梁框架的水平方向运动的驱动，Z轴为滑枕相对于横梁框架的竖直方向运动的驱动。
[0012]所述双回转夹持机构包括支架和夹具，所述支架有一个上表面和两个侧面，支架的上表面设有竖向的轴孔I，并在轴孔上设有转轴，所述支架的上表面上还设有带动回转座转动的动力装置，所述转轴上部连接驱动装置，转轴下部连接竖向定位锁紧装置，转轴的下端连接有回转座，回转座上横向的轴孔II，所述轴孔II内设有回转体，所述回转体的一端连接动力装置，回转体的另一端连接横向定位锁紧装置，所述回转体的下部连接固定工件的夹具。
[0013]所述轴孔II内的动力装置为伺服电机，所述伺服电机的外侧设有保持液压管路静止的内外缸套，避免回转过程中管路缠绕，类电刷的作用；
所述驱动装置包括Z轴驱动装置、Y轴驱动装置和X轴驱动装置，驱动装置的动力源均为直线电机，X轴驱动装置设置在两侧机体上，Y轴驱动装置通过两根横梁设置，两横梁之间通过Z向滑枕设置Z轴驱动装置。
[0014]本发明多功能机床的有益效果:由于增大了换刀空间，且采用多坑道设置多主轴，x、Y、z轴双直线电机驱动，可实现无换刀时间，无主轴升降时间，无工件的重复加紧，辅助时间短，一次装夹成多面的加工，提高了加工效率和加工精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面结合附图对本发明作进一步的说明:
图1为本发明的结构示意图；
图2为立式主轴刀具模块；
图3为双回转夹持机构的纵向转动结构；
图4为双回转夹持机构的横向转动结构；
图中，1、横梁，2、Z轴驱动装置，3、Z向滑枕，4、Y轴驱动装置，5、X轴驱动装置，6、坑道，7、机体，8、物料输送器，9、主轴支架，10、主轴接屑盘，11、卧式主轴箱，12、卧式主轴刀库，13、主轴，14、刀具，15立式主轴，16立式刀库，17、液压缸，18、壳体，19、转轴，20、回转座，21、回转体，22、内缸套，23，外缸套。
【具体实施方式】
[0016]附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括机体7，其特征是:所述机体7的两侧设置多个内外通透的坑道6，所述坑道6的外侧设有主轴支架9，所述主轴支架9上设有线规，线规上设有可拆卸的沿坑道进出的主轴刀具模块，机体7的上部设有带动工件沿Χ、Υ、Ζ轴移动的驱动装置，所述驱动装置的下部通过双回转夹持机构连接工件夹具，双回转夹持机构带动工件沿水平轴和竖轴转动，机体的下部设有两排物料器8，所述主轴刀具模块包括卧式主轴刀具模块和立式主轴刀具模块，所述立式主轴刀具模块由设置在下端的连接座和设置在上端的立式主轴箱15，连接座和立式主轴箱15之间连接有液压缸17，立式主轴箱15的下部设有竖向设置的打刀缸和主电机，连接座上设有立式刀库、刀库电机和减速器，立式刀库的后端设有把手，立式主轴箱的进出机体由液压缸来回拉动实现，所述卧式主轴刀具模块由卧式主轴箱11和设置在下端的连接座组成，卧式主轴箱的前端有伸出的主轴13和刀具14，连接座和主轴箱之间连接有液压缸，卧式主轴箱的后侧设有横向设置的打刀缸和主电机，连接座上设有卧式刀库12、刀库电机和减速器，卧式刀库12的后端设有把手，卧式主轴箱的进出机体靠液压缸来回拉动实现，所述坑道为倒“凸”字型台阶结构，所述刀具模块设置在该坑道的台阶上，主轴刀具模块的下部还设有起导向作用的长条状的主轴接屑盘10，主轴接屑盘设置坑道内倒“凸”字型台阶结构的下部，所述坑道6内与主轴模块的基面表面涂胶找平，所述每排物料器均由底座、线规、滑板和无杆气缸组成，无杆气缸上滑块与滑板的下部中间连接，线规设置在滑板下部的两侧，所述驱动装置包括Z轴驱动装置2、Y轴驱动装置4和X轴驱动装置5，Z轴驱动装置2、Y轴驱动装置4和X轴驱动装置5的动力源均为直线电机，X轴驱动装置设置在两侧机体上，Y轴驱动装置通过两根横梁I设置，两横梁之间通过Z向滑枕3设置Z轴驱动装置2。
[0017]本发明所用双回转夹持机构包括壳体18和夹具,所述壳体18有一个上表面和两个侧面，支架的上表面设有竖向的轴孔I，并在轴孔上设有转轴19，所述支架的上表面上还设有带动回转座转动的动力装置，所述转轴19上部连接驱动装置，转轴19下部连接竖向定位锁紧装置，转轴的下端连接有回转座20，回转座20上横向的轴孔II，所述轴孔II内设有回转体21，所述回转体21的一端连接动力装置，回转体的另一端连接横向定位锁紧装置，所述回转体21的下部连接固定工件的夹具，所述轴孔II内的动力装置为伺服电机，所述伺服电机的外侧设有保持液压管路静止的内外缸套22、23，避免回转过程中管路缠绕，类电刷的作用。
[0018]本发明专利所述多功能机床工作时，设置在滑枕下端的双回转夹持机构夹持工件，将工件移动至主轴位置，执行该工序加工内容，与此同时，执行下一工序的主轴所需的刀具已经更换到位，该工序加工完成后，直线电机高速驱动滑枕到下一主轴位置执行下一工序，以此类推，一次装夹完成多面加工，无重复夹紧，不仅节省了时间，而且提高了精度，满足高生产率和高精度，适用于小、中、大批量生产中的低成本、高效率、高精度等要求。
【权利要求】
1.一种多功能机床，包括机体(7)，其特征是:所述机体(7)的两侧设置多个内外通透的坑道(6)，所述坑道(6)的外侧设有主轴支架(9)，所述主轴支架(9)上设有线规，线规上设有可拆卸的沿坑道进出的主轴刀具模块，机体(7)的上部设有带动工件沿X、Y、Z轴移动的驱动装置，所述驱动装置的下部通过双回转夹持机构连接工件夹具，双回转夹持机构带动工件沿水平轴和竖轴转动，机体工作区域与操作区域之间设有两排物料器(8)。
2.根据权利要求1所述的多功能机床,其特征是:所述主轴刀具模块包括卧式主轴刀具模块和立式主轴刀具模块。
3.根据权利要求2所述的多功能机床，其特征是:所述立式主轴刀具模块由设置在下端的连接座和设置在上端的立式主轴箱(15)，连接座和立式主轴箱(15)之间连接有液压缸(17)，立式主轴箱(15)的下部设有竖向设置的打刀缸和主电机，连接座上设有立式刀库、刀库电机和减速器，立式刀库的后端设有把手，立式主轴箱的进出机体由液压缸来回拉动实现。
4.根据权利要求2所述的多功能机床，其特征是:所述卧式主轴刀具模块由卧式主轴箱(11)和设置在下端的连接座组成，卧式主轴箱的前端有伸出的主轴(13)和刀具(14)，连接座和主轴箱之间连接有液压缸，卧式主轴箱的后侧设有横向设置的打刀缸和主电机，连接座上设有卧式刀库(12)、刀库电机和减速器，卧式刀库(12)的后端设有把手，卧式主轴箱的进出机体靠液压缸来回拉动实现。
5.根据权利要求1所述的多功能机床，其特征是:所述坑道为倒“凸”字型台阶结构，所述刀具模块设置在该坑道的台阶上，所述主轴刀具模块的下部还设有起导向作用的长条状的主轴接屑盘(10)，主轴接屑盘设置坑道内倒“凸”字型台阶结构的下部。
6.根据权利要求5所述的多功能机床，其特征是:所述坑道(6)内与主轴模块的基面表面涂胶找平。
7.根据权利要求1所述的多功能机床，其特征是:所述每排物料器均由底座、线规、滑板和无杆气缸组成，无杆气缸上滑块与滑板的下部中间连接，线规设置在滑板下部的两侧。
8.根据权利要求1所述的多功能机床，其特征是:所述双回转夹持机构包括壳体(18)和夹具，所述壳体(18)有一个上表面和两个侧面,支架的上表面设有竖向的轴孔I,并在轴孔上设有转轴(19)，所述支架的上表面上还设有带动回转座转动的动力装置，所述转轴(19)上部连接驱动装置，转轴(19)下部连接竖向定位锁紧装置，转轴的下端连接有回转座(20)，回转座(20)上横向的轴孔II，所述轴孔II内设有回转体(21)，所述回转体(21)的一端连接动力装置，回转体的另一端连接横向定位锁紧装置，所述回转体(21)的下部连接固定工件的夹具。
9.根据权利要求8所述的多功能机床，其特征是:所述轴孔II内的动力装置为伺服电机，所述伺服电机的外侧设有保持液压管路静止的内外缸套(22、23)。
10.根据权利要求1所述的多功能机床，其特征是:所述驱动装置包括Z轴驱动装置(2)、Y轴驱动装置(4)和X轴驱动装置(5)，驱动装置的动力源均为直线电机，X轴驱动装置设置在两侧机体上，Y轴驱动装置通过两根横梁(I)设置，两横梁之间通过Z向滑枕(3)设置Z轴驱动装置(2)。
【文档编号】B23Q1/01GK104400564SQ201410539655
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月14日 优先权日:2014年10月14日
【发明者】韩小鹏 申请人:山东新安凯科控科技有限公司