一种整机数控自动化车床的制作方法

本实用新型涉及凸轮数控车床技术领域，特别是涉及一种整机数控自动化车床。

背景技术：

目前，随着终端客户对产品质量要求的提高、零件的加工复杂度提高，加工过程中需要更多的刀具参与，从而才能达到加工效果。目前传统凸轮自动车床刀具使用机械凸轮结构带动，就单一产品而言换刀效率较高，一旦更换产品时，就需要浪费很多时间来排布刀具及编程。

而现有的走芯式数控车床的刀架以直线式排列，通过X、Y轴来实现换刀，换刀过程中由于避让需要走很多空行程，影响加工效率。

传统凸轮自动车床的有三大缺点：

1、柔性化生产率低，传统凸轮自动车床只适合大批量加工单一零件，针对当前零件加工的复杂性及多样性时柔性化效率低；

2、调机复杂，对操作人员要求高，传统凸轮自动车床在更换加工零件时，生产准备时间很长，需要从新设计加工对应的凸轮，调机复杂且时间长，且对调机人员的能力要求高；

3、传统凸轮自动车床在生产中会存在刀具及凸轮磨损情况下产生的生产精度降低，这时需要从新调试凸轮片和刀具，影响效率。

因此，需要提供一种整机数控自动化车床以解决上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种整机数控自动化车床，通过程序与伺服来精准控制环形刀架上每一把刀的加工运动能够在高效率生产同时保证加工产品的多样化及复杂化，达到高效率的柔性化生产。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种整机数控自动化车床，包括：

支撑平台，其上固定直线丝杆和环形刀架面板，直线丝杆上设置有环形刀架面板的中心主轴，中心工件设置于中心主轴上且与中心主轴同轴心；

环形刀架面板，沿其同一周向等间隔分布有多个滑块底座，滑块底座上滑动设有滑块，滑块上固定刀具，每个刀具对应一个设置于环形刀架面板外侧的第一驱动电机，第一驱动电机连接凸轮，凸轮连接滑块，第一驱动电机驱动凸轮沿着平行于中心主轴的方向转动，进而带动滑块沿着滑块底座直线行进，实现进刀和退刀；

第二伺服电机，连接直线丝杆，用于驱动直线丝杆带动中心主轴的沿着中心主轴的中心轴线行进；

第三伺服电机，驱动中心主轴沿着所述中心轴线转动；

所述支撑平台上顶面设置有竖向支撑杆，竖向支撑杆顶部固定有中心孔攻牙丝锥，所述中心孔攻牙丝锥与中心工件的中心轴线等高度。

优选，滑块的一端固定两根间隔的弹簧的一端，所述两根间隔的弹簧的另一端固定在滑块底座的靠近中心工件的端部，弹簧与对应的刀具延伸方向平行，滑块的外端设置有平行于刀具延伸方向的顶针，凸轮到其转轴距离最大的部分顶住顶针时，对应的弹簧受到压缩，对应的刀具向中心工件进刀，凸轮到其转轴距离最大的部分脱离顶针时，滑块在弹簧的弹性回复力作用下带动对应的刀具退刀。

优选，所述第一驱动电机的个数为5个。

优选，所有的滑块底座共占用环形刀架面板的半个环面。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种整机数控自动化车床，刀架的排列采用″环形排列″，刀具采用伺服电机单独驱动把换刀的行程降到最低且实现退刀的同时可以进刀，解决了换刀的行程和同时进退的问题，由于采用了刀具伺服驱动，变成得简单直观，主轴进给及主轴转动皆采用伺服驱动，方便编程及复杂零件加工工艺完善。

附图说明

图1是本实用新型的一种整机数控自动化车床的第一优选实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的一种刀具与伺服电机直连式凸轮数控车床的退刀状态的结构示意图；

图3是本实用新型的一种刀具与伺服电机直连式凸轮数控车床的进刀状态的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图示对本实用新型的技术方案进行详述。

请参见图1-图3所示，本实施例的整机数控自动化车床，包括：

支撑平台20，其上固定直线丝杆12和环形刀架面板1，直线丝杆12上设置有环形刀架面板1的中心主轴10，中心工件5设置于中心主轴10上且与中心主轴10同轴心；

环形刀架面板1沿其同一周向等间隔分布有多个滑块底座2，滑块底座2上滑动设有滑块3，滑块3上固定刀具4，每个刀具4对应一个设置于环形刀架面板1外侧的第一驱动电机6，第一驱动电机6连接凸轮9，凸轮9连接滑块3，第一驱动电机6驱动凸轮9沿着平行于中心主轴10的方向转动，进而带动滑块3沿着滑块底座2直线行进，实现进刀和退刀；

第二伺服电机11，连接直线丝杆12，用于驱动直线丝杆12带动中心主轴10的沿着中心主轴10的中心轴线行进；

第三伺服电机13，驱动中心主轴10沿着所述中心轴线转动；

所述支撑平台20上顶面设置有竖向支撑杆21，竖向支撑杆21顶部固定有中心孔攻牙丝锥22，所述中心孔攻牙丝锥22与中心工件5的中心轴线等高度。

本实施例，通过第一驱动电机6、第二伺服电机11和第三伺服电机 13的联合使用，使得中心主轴10采用伺服直驱丝杆动作，中心主轴10 的转动也采用伺服驱动，可以精准的控制中心主轴10的转动角度，所以可以进行中心孔的攻牙加工和背部的钻孔加工，同时又能够通过第一驱动电机实现环形排列刀具4的进刀和退刀。

因此，本实施例的整机数控自动化车床，能够实现多种功能，避免了单台车床只能实现一种功能，需要多台车床的联合才能实现钻孔、攻牙、进刀退刀，本实用新型的集成化程度高，能够大大节省人工，提高效率。

在本实用新型的优选实施例中，如图2和图3所示，滑块3的一端固定两根间隔的弹簧8的一端，所述两根间隔的弹簧8的另一端固定在滑块底座2的靠近中心工件5的端部，弹簧8与对应的刀具4延伸方向平行，滑块3的外端设置有平行于刀具4延伸方向的顶针7，凸轮9到其转轴距离最大的部分顶住顶针7时，对应的弹簧8受到压缩，对应的刀具4向中心工件5进刀，凸轮9到其转轴距离最大的部分脱离顶针7 时，滑块3在弹簧8的弹性回复力作用下带动对应的刀具4退刀。本实施例中，每个刀位的刀尖皆是朝向中心工件5运动的，进给量皆一致，这种进刀方式速度快，且多把刀可以同时进给而不存在干涉避让问题，不存在空行程，效率高。

进一步的，优选所述第一驱动电机6的个数为5个、6个甚至更多个，对此不做限制。

对于滑块底座2的排布，优选所有的滑块底座2共占用环形刀架面板1的半个环面。当然在本实用新型的其他实施例中，滑块底座2所占用环形刀架面板1的环面可以另外设定，对.此不做限制。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种整机数控自动化车床，1、与传统凸轮自动车床相比，本发明能够实现复杂工件的一次性成型及不同零件的柔性化生产，在加工不同产品时只用在程序界面修改参数即可完成生产准备，减免从新制作特定凸轮及机台调试的大量准备时间；2、与数控走芯机相比，由于采用伺服控制的环形刀架来进行生产，大大减少数控走芯机换刀时因为避让干涉所走的空行程，②数控走芯机的排刀刀架加工过程中对工件同一时间内只能使用一把刀加工，而本发明采用的环形刀架通过程序及伺服的精准控制可以同时采用多把刀进行加工。综上效率极大提高。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。