斜床身平导轨式车铣复合双主轴数控机床的制作方法

本发明涉及斜床身数控车床，尤其是一种延长使用寿命、降低能耗、扩大加工范围、降低使用成本、X和Y轴快速定位、一次装夹工件完成工件两端加工、不易污染车间和降低工人劳动强度的斜床身平导轨式车铣复合双主轴数控机床。

背景技术：

斜床身布局的车床【导轨倾斜角度通常选择45°、60°和75°】，不仅可以在同等条件下，改善受力情况；而且还可通过整体封闭式截面设计，提高床身的刚度，特别是自动换刀装置的布置较方便。 因此，斜床身布局的车床【无论是普通车床，还是数控车床。】被广泛应用于机械加工行业中，用于精密复杂各种回转体零件的多品种加工。

现有技术斜床身布局的车床，导轨的顶平面与导轨安装面是平行的，也就是说导轨的顶平面与床体的底部位置处的定位基面具有夹角，就造成斜床身的床体的底部基面具有夹角，造成使用该类的斜床身的车床在加工零件时受到制约，例如一些异性多工艺的零件加工，需要多次装夹，造成加工的零件精度低；该类斜床身布局的车床想将车铣复合为一体，难度大，即使勉强将车铣复合为一体，所使用的附加的零件多，结构复杂；该类斜床身布局的车床刚性相对而言较低，导轨需要承受安装在其上的床鞍以及刀塔组件，随加工时间的推移，容易形变，使用寿命短。

在使用时，导轨以及安装在导轨的床鞍部件使用的润滑油直接通过床身的低点位置流入位于床身下方的水箱中，与刀具冷却水在水箱中混合后泵入废水排液系统。废水排液系统中的废液还需另外的油水分离装置和滤油机进行油水分离，使得企业的使用成本高，能耗大。安装在导轨上的床鞍部件使用的冷却水一般通过斜床身上的冷却水低点自流部自然流入位于斜床身中部下方的水箱中，由于高速运行的刀盘带动冷却水高速射向水箱或高速射向中斜床身的低点，使得冷却水很容易飞溅出水箱，飞溅出水箱的水很快污染车间的底板，因为该飞溅出水箱的水一般都含有油污，很难清洗，严重影响车间的整洁度，同时工人需要对车间进行污水清理，增强了工人的劳动强度。

各运行部件是通过其电机的刚性实现制动，随使用时间的延长，电机的刚性难于保证加工精度需求，往往造成产品精度低、无法保证指令所需要的制动需求，静态刚性差；一旦；电机出现静态刚性降低，就会将整个对应的运行部件更换，无形中提高了企业的使用成本。

在加工工件时，只能一次装夹加工零件的一端，同时主轴组件中的轴承容易损坏，防水性差。

纵观整个机床行业，无法将平导轨应用在斜床身上进行机床的布局，以优化机床布局，这也是行业的技术瓶颈。

综上所述，现有技术的斜床身布局的机床存在的缺点是：运行部件使用寿命短、能耗大、使用成本高、容易污染车间和工人劳动强度大。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种延长使用寿命、降低能耗、扩大加工范围、降低使用成本、X和Y轴快速定位、一次装夹工件完成工件两端加工、不易污染车间和降低工人劳动强度的斜床身平导轨式车铣复合双主轴数控机床。

为实现上述目的而采用的技术方案是这样的，即一种斜床身平导轨式车铣复合双主轴数控机床，包括液压站、冷却系统、防护罩，位于防护罩上可启闭的门和可编程控制板，位于防护罩内的照明装置和斜床身，布置在斜床身上的主轴组件、Y轴床鞍组件，和X轴床鞍组件，位于X轴床鞍组件上的刀塔组件；其中：

所述斜床身上设置有第二主轴组件，该第二主轴组件与主轴组件相对设置；

所述斜床身的导轨安装面上设置有两条第二主轴导轨和两条床鞍导轨，所述两条第二主轴导轨的顶滑面和两条床鞍导轨的顶滑面均与导轨安装面形成相同的夹角a，所述导轨安装面与斜床身的基准面形成夹角b，该夹角b与夹角a相等，使得两条第二主轴导轨和两条床鞍导轨形成以基准面为参照的平导轨结构；

所述两条第二主轴导轨上设置有第二主轴滑块，该第二主轴滑块的滑槽与第二主轴导轨相互匹配，该第二主轴滑块的背板与第二主轴组件的底部固定为一体，所述第二主轴组件的底部固定有丝杆螺母a，第二主轴伺服电机的丝杆a穿入丝杆螺母a，该第二主轴伺服电机固定在斜床身上并由可编程控制板控制启闭，所述第二主轴伺服电机驱动丝杆a在丝杆螺母a中转动，使得与丝杆螺母a一体的第二主轴组件沿第二主轴导轨左右移动；

所述两条床鞍导轨上设置有床鞍滑块，该床鞍滑块的滑槽与床鞍导轨相互匹配，该床鞍滑块的背板与Y轴床鞍组件的底部固定为一体，所述Y轴床鞍组件的底部固定有丝杆螺母b，床鞍伺服电机的丝杆b穿入丝杆螺母b，该床鞍伺服电机固定在斜床身上并由可编程控制板控制启闭，所述床鞍伺服电机驱动丝杆b在丝杆螺母b中转动，使得位于Y轴床鞍组件上的刀塔组件随丝杆螺母b一体沿床鞍导轨左右移动；固定在Y轴电机的丝杆b上的Y轴电机丝杆连接件b，该Y轴电机丝杆连接件b固定在Y轴电机丝杆安装座b，所述Y轴电机丝杆连接件b与Y轴电机丝杆安装座b的连接处设置有相互匹配的定位部b；

所述Y轴床鞍组件的床鞍的顶部设置有两条X轴床鞍导轨，该X轴床鞍导轨上设置有X轴床鞍滑块，该X轴床鞍滑块的背板与刀塔组件的底部固定为一体，所述X轴床鞍滑块的滑槽与X轴床鞍导轨相互匹配；Y轴床鞍组件的底部固定有丝杆螺母d, X轴电机的丝杆d穿入丝杆螺母d，该X轴电机固定在Y轴床鞍组件的床鞍的顶部并由可编程控制板控制启闭；X轴电机驱动丝杆d在丝杆螺母d中转动，使得X轴床鞍组件随丝杆螺母d一体沿Y轴床鞍组件的床鞍的顶部的X轴床鞍导轨上下移动；固定在X轴电机的丝杆d上的X轴电机丝杆连接件d，该X轴电机丝杆连接件d固定在X轴电机丝杆安装座d，所述X轴电机丝杆连接件d与X轴电机丝杆安装座d的连接处设置有相互匹配的定位部d；

所述X轴床鞍组件的床鞍的顶部设置有两条两条刀塔组件导轨，该两条刀塔组件导轨上设置有刀塔滑块，该刀塔滑块的滑槽与刀塔组件导轨相互匹配，该刀塔滑块的背板与拖板的底部固定为一体，该拖板的顶部与刀塔组件的底部固定为一体；所述拖板的底部固定有丝杆螺母c，刀塔伺服电机的丝杆c穿入丝杆螺母c，该刀塔伺服电机固定在Y轴床鞍组件的床鞍上并由可编程控制板控制启闭，所述刀塔伺服电机驱动丝杆c在丝杆螺母c中转动，使得与丝杆螺母c一体的拖板以及位于拖板上的刀塔组件沿刀塔组件导轨上下移动；

所述X轴床鞍导轨的顶滑动面与基准面形成夹角c。

本发明由于上述结构而具有的优点是：延长了使用寿命、降低了能耗、扩大了加工范围、X和Y轴快速定位、一次装夹工件完成工件两端加工、降低了使用成本、不易污染车间和降低了工人劳动强度。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明各组件在斜床身上的局部结构示意图。

图3为本发明X轴快速定位处的结构示意图。

图4为本发明Y轴快速定位处的结构示意图。

图5为本发明X轴和Y轴处各部件复合一体的结构示意图。

图6为本发明Y轴床鞍组件的结构示意图。

图7为本发明主轴组件的结构示意图。

图8为本发明第二主轴组件的防水结构位置处的局部剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

参见附图1至8，图中的斜床身平导轨式车铣复合双主轴数控机床，包括液压站、冷却系统、防护罩1，位于防护罩1上可启闭的门2和可编程控制板3，位于防护罩1内的照明装置和斜床身4，布置在斜床身4上的主轴组件5、Y轴床鞍组件7，和X轴床鞍组件77，位于X轴床鞍组件77上的刀塔组件8；其中：

所述斜床身4上设置有第二主轴组件6，该第二主轴组件6与主轴组件5相对设置；

所述斜床身4的导轨安装面9上设置有两条第二主轴导轨10和两条床鞍导轨11，所述两条第二主轴导轨10的顶滑面和两条床鞍导轨11的顶滑面均与导轨安装面9形成相同的夹角a，所述导轨安装面9与斜床身4的基准面12形成夹角b，该夹角b与夹角a相等，使得两条第二主轴导轨10和两条床鞍导轨11形成以基准面12为参照的平导轨结构；

所述两条第二主轴导轨10上设置有第二主轴滑块601，该第二主轴滑块601的滑槽与第二主轴导轨10相互匹配，该第二主轴滑块601的背板与第二主轴组件6的底部固定为一体，所述第二主轴组件6的底部固定有丝杆螺母a，第二主轴伺服电机602的丝杆a穿入丝杆螺母a，该第二主轴伺服电机602固定在斜床身4上并由可编程控制板3控制启闭，所述第二主轴伺服电机602驱动丝杆a在丝杆螺母a中转动，使得与丝杆螺母a一体的第二主轴组件6沿第二主轴导轨10左右移动；

所述两条床鞍导轨11上设置有床鞍滑块701，该床鞍滑块701的滑槽与床鞍导轨11相互匹配，该床鞍滑块701的背板与Y轴床鞍组件7的底部固定为一体，所述Y轴床鞍组件7的底部固定有丝杆螺母b，床鞍伺服电机702的丝杆b穿入丝杆螺母b，该床鞍伺服电机702固定在斜床身4上并由可编程控制板3控制启闭，所述床鞍伺服电机702驱动丝杆b在丝杆螺母b中转动，使得位于Y轴床鞍组件7上的刀塔组件8随丝杆螺母b一体沿床鞍导轨11左右移动；固定在Y轴电机702的丝杆b上的Y轴电机丝杆连接件b771，该Y轴电机丝杆连接件b771固定在Y轴电机丝杆安装座b772，所述Y轴电机丝杆连接件b771与Y轴电机丝杆安装座b772的连接处设置有相互匹配的定位部b773；

所述Y轴床鞍组件7的床鞍的顶部设置有两条X轴床鞍导轨7701，该X轴床鞍导轨7701上设置有X轴床鞍滑块7702，该X轴床鞍滑块7702的背板与刀塔组件8的底部固定为一体，所述X轴床鞍滑块7702的滑槽与X轴床鞍导轨7701相互匹配；Y轴床鞍组件7的底部固定有丝杆螺母d, X轴电机7703的丝杆d穿入丝杆螺母d，该X轴电机7703固定在Y轴床鞍组件7的床鞍的顶部并由可编程控制板3控制启闭；X轴电机7703驱动丝杆d在丝杆螺母d中转动，使得X轴床鞍组件77随丝杆螺母d一体沿Y轴床鞍组件7的床鞍的顶部的X轴床鞍导轨7701上下移动；固定在X轴电机7703的丝杆d上的X轴电机丝杆连接件d7711，该X轴电机丝杆连接件d7711固定在X轴电机丝杆安装座d7722，所述X轴电机丝杆连接件d7711与X轴电机丝杆安装座d7722的连接处设置有相互匹配的定位部d7733；

所述X轴床鞍组件77的床鞍的顶部设置有两条两条刀塔组件导轨703，该两条刀塔组件导轨703上设置有刀塔滑块801，该刀塔滑块801的滑槽与刀塔组件导轨703相互匹配，该刀塔滑块801的背板与拖板15的底部固定为一体，该拖板15的顶部与刀塔组件8的底部固定为一体；所述拖板15的底部固定有丝杆螺母c，刀塔伺服电机802的丝杆c穿入丝杆螺母c，该刀塔伺服电机802固定在Y轴床鞍组件7的床鞍上并由可编程控制板3控制启闭，所述刀塔伺服电机802驱动丝杆c在丝杆螺母c中转动，使得与丝杆螺母c一体的拖板15以及位于拖板15上的刀塔组件8沿刀塔组件导轨703上下移动；

所述X轴床鞍导轨7701的顶滑动面与基准面12形成夹角c【该夹角c可以是与夹角b或夹角a相等，与也可以采用不等的，根据加工需要，采用不等时，可以进一步扩大加工范围，】。该实施例中，同一零件，一次装夹进行多工序加工，使得斜床身平导轨布局车床得以实现，克服了本领域长期存在的技术难题。斜床身平导轨布局的车床结构紧凑，运行平稳，提高了加工零件的精度，降低了工人劳动强和降低了使用成本。在该实施例中，所述刀塔组件导轨703的顶滑动面与导轨安装面9平行，该刀塔组件导轨703的顶滑动面与基准面12形成的夹角c与所述夹角b和夹角a相等。在该实施例中，X轴和Y轴精准快速定位，一线该处调校需要几小时甚至十几小时，害的借助辅助量具，本发明结构使得构成标配结构，只需几分钟便能X轴和Y轴精准定位安装。

为实现降低能耗，进一步降低企业使用成本和避免油污污染车间地板，上述实施例中，优选地：所述导轨安装面9的边部固定有与导轨安装面9一体的围板13，该围板13的内壁与两条第二主轴导轨10的侧壁和两条床鞍导轨11的侧壁之间形成一条封闭的回油槽14，在回油槽14最低点位置处通过管道与润滑油回油箱连通；

所述Y轴床鞍组件7的两条X轴床鞍导轨7701的下端固定有导流板a707,该导流板a707与Y轴床鞍组件7的中心槽a708之间形成的缝隙为X轴床鞍导轨润滑油回流通道，该X轴床鞍导轨润滑油回流通道的出油口位于回油槽14围合的区域上方；

所述X轴床鞍组件77上的两条刀塔组件导轨703的下端固定有导流板b777,该导流板b777与X轴床鞍组件77的中心槽b778之间形成的缝隙为刀塔组件导轨润滑油回流通道，该刀塔组件导轨润滑油回流通道的出油口位于中心槽a708围合的区域上方。该实施例能够有效的形成油水分离结构，即润滑油与冷却水有效分离。

为保证冷却水不从水箱中溢至车间地板上，更进一步降低工人劳动强度，上述实施例中，优选地：在斜床身4上中部靠左的冷却水低点自流部16位置处设置有至少两块导流板b17，该两块导流板b17之间形成防溢槽18。

所述第二主轴组件6中设置有与主轴组件5结构相同的防水结构，该防水结构又包括套装在转动轴19的后轴段上的密封盘20，该密封盘20还包括与转动轴19匹配的套筒Ⅰ21，与套筒Ⅰ21右端一体的连接盘Ⅰ22，该连接盘Ⅰ22的盘体上具有凹凸的咬合部Ⅰ23，该咬合部Ⅰ23与咬合部Ⅱ24相互咬合，该咬合部Ⅱ24与咬合部Ⅰ23相互匹配，所述咬合部Ⅱ24位于密封连接盘25上，该密封连接盘25套装在套筒Ⅰ21的外壁上；

所述套筒Ⅰ21的左端紧抵在位于转动轴19后轴段上的轴承组件606的右端面上，所述连接盘Ⅰ22的右端面紧抵在限位盘26上，该限位盘26位于转动轴19的后端并与转动轴19固定为一体，在限位盘26的外沿上套装有密封盖27，该密封盖27的内壁与密封连接盘25的外沿固定为一体；

所述密封连接盘25的套筒Ⅱ28的左端紧抵在位于转动轴19后轴段上的轴承组件606的右端面上，密封连接盘25的连接盘Ⅱ29通过螺钉固定在箱体1的侧壁上；

在限位盘26外沿上设置有至少一个回水环槽Ⅰ30，该回水环槽Ⅰ30位于密封盖27与限位盘26之间；

所述连接盘Ⅰ22的外沿上和/或套筒Ⅰ21的外壁上设置有至少一个回水环槽Ⅱ31；连接盘Ⅰ22上的回水环槽Ⅱ31位于连接盘Ⅰ22的外沿与连接盘Ⅱ29右端内沿的连接处，套筒Ⅰ21上的回水环槽Ⅱ31位于套筒Ⅰ21外壁与套筒Ⅱ28内壁的连接处；

所述密封盖27上设置有至少一个出水孔32，该出水孔32位于转动轴19的下方，密封盖27跟密封连接盘25右端面之间形成的间隙与所述出水孔32连通；

所述密封盖27的内壁与密封连接盘25的外沿之间、所述套筒Ⅱ28的外壁与主轴箱体之间、所述套筒Ⅰ21的的内壁与转动轴19的外壁之间均设置有橡胶密封圈。在该实施例中，为便于采用防水结构时的描述，主轴组件5中主轴501与所述转动轴19为同一作用的工件夹具转轴。

为延长第二主轴组件6和主轴组件5的使用寿命，保证其防水性，降低企业使用成本，上述实施例中，优选地：位于转动轴19后轴段上的轴承组件606的左端面紧抵在密封环Ⅰ37的右端面上，该密封环Ⅰ37与转动轴19固定为一体；

所述密封环Ⅰ37的外沿上设置有至少一个回水环槽Ⅲ38，该回水环槽Ⅲ38位于密封环Ⅰ37的外沿与主轴用箱体507之间；

位于转动轴19前轴段上的轴承组件606的右端面紧抵在密封环Ⅱ39的左端面上，该密封环Ⅱ39与转动轴19固定为一体，所述位于转动轴19前轴段上的轴承组件606的左端面紧抵在轴承限位环的端面，该轴承限位环固定在转动轴19上；所述密封环Ⅱ39的外沿上设置有至少一个回水环槽Ⅳ40，该回水环槽Ⅳ40位于密封环Ⅱ39的外沿与主轴用箱体507之间。所述回水环槽Ⅲ38与回水环槽Ⅳ40、回水环槽Ⅰ30和回水环槽Ⅱ31结构相同，它们的截面形状均为直角梯形。

为实现第二主轴组件6的快速制动，提高加工精度，保证第二主轴组件6的静态刚性，延长使用寿命，降低企业使用成本，上述实施例中，优选地：所述第二主轴组件6中的转动轴19动力输入端具有动力制动盘a33，该动力制动盘a33的盘体位于液压夹持器d34的夹持槽d35中,该液压夹持器d34外壳通过螺钉固定在连接板d36的上部，该连接板d36的下部通过螺钉固定在主轴用箱体507的外壁上；

所述液压夹持器d34的夹持槽d35的两侧壁的相对位置上设置有制动块，该制动块由液压站的液压油管路中的液压油驱动伸缩，所述液压夹持器d34的液压驱动腔通过管道与液压站连通；

所述液压站由可编程控制板3控制启闭。

为进一步实现第二主轴组件6的快速制动，提高加工精度，保证第二主轴组件6的静态刚性，延长使用寿命，降低企业使用成本，上述实施例中，优选地：所述第二主轴组件6的底部设置有液压夹持器b607,该液压夹持器b607的夹持槽b608的两侧壁的相对位置上设置有制动块，该制动块由液压站的液压油管路中的液压油驱动伸缩，所述液压夹持器b607的液压驱动腔通过管道与液压站连通，所述夹持槽b608与第二主轴滑块601的滑槽位于同一直线上；

所述液压站由可编程控制板3控制启闭。

为实现主轴组件5的快速制动，提高加工精度，保证主轴组件5的静态刚性，延长使用寿命，降低企业使用成本，上述实施例中，优选地：所述主轴组件5的主轴501的动力输入端具有动力制动盘502，该动力制动盘502，该动力制动盘502的盘体位于液压夹持器a503的夹持槽504中，该液压夹持器a503的外壳通过螺钉固定在连接板a504的上部，该连接板a504的下部通过螺钉固定在主轴组件5的箱体的外壁上；

所述液压夹持器a503的夹持槽a505的两侧壁的相对位置上设置有制动块，该制动块由液压站的液压油管路中的液压油驱动伸缩，所述液压夹持器a503的液压驱动腔通过管道与液压站连通；

所述液压站由可编程控制板3控制启闭。所述连接板a504位于主轴组件5的主轴501的下方。该连接板a504的侧面形状为座椅状。

为实现Y轴床鞍组件7和位于Y轴床鞍组件7上的刀塔组件8的快速制动，提高加工精度，保证床鞍体704的静态刚性，延长使用寿命，降低企业使用成本，上述实施例中，优选地：所述Y轴床鞍组件7的床鞍体704的底部固定有液压夹持器c705，该液压夹持器c705的夹持槽c706与床鞍导轨11相互匹配，且液压夹持器c705的夹持槽c706与床鞍滑块701的滑槽位于同一直线上；

所述液压夹持器c705的夹持槽c706的两侧壁的相对位置上设置有制动块，该制动块由液压站的液压油管路中的液压油驱动伸缩，所述液压夹持器c705的液压驱动腔通过管道与液压站连通；

所述液压站由可编程控制板3控制启闭。床鞍体704的边部具有内防护罩安装部。和/或在X轴床鞍组件77的底部固定有液压夹持器h788,该液压夹持器h788的夹持槽h789与X轴床鞍导轨7701相互匹配，且夹持槽h789的滑槽与X轴床鞍滑块7702的滑槽位于同一条直线上；所述液压夹持器h788的夹持槽h789的两侧壁的相对位置上设置有制动块，该制动块由液压站的液压油管路中的液压油驱动伸缩，所述液压夹持器h788的液压驱动腔通过管道与液压站连通；所述液压站由可编程控制板3控制启闭。

位延长导轨以及导轨处滑动部件的使用寿命，上述实施例中，优选地：所述第二主轴导轨10与第二主轴滑块601之间的滑动面上、所述床鞍导轨11与床鞍滑块701之间的滑动面上、所述刀塔组件导轨703与刀塔滑块801之间的滑动面上、X轴床鞍导轨7701与X轴床鞍滑块7702之间的滑动面上均设置有淬火层。

上述实施例中涉及的液压站、冷却系统、防护罩1，位于防护罩1上可启闭的门2和可编程控制板3均采用市场销售产品，所有的液压夹持器也采用市场销售产品。

显然，上述所有实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明所述实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范畴。

综上所述，由于上述结构，延长了使用寿命、降低了能耗、扩大了加工范围、X和Y轴快速定位、一次装夹工件完成工件两端加工、降低了使用成本、不易污染车间和降低了工人劳动强度。