一种车、钻、铣复合机床的制作方法

1.本实用新型涉及机械加工技术领域，特指一种车、钻、铣复合机床。


背景技术：

2.轴类零件是五金配件中经常遇到的典型零件之一，它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷，按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类；或分为实心轴、空心轴等。
3.由于轴类零件的结构的设计，在加工过程中通常会用到车、铣、钻镗等工艺，但是现在的机床一般都是两两结合，车钻或者车铣等，而且一般都是有先后顺序，因而无法一台机床成型，这样在加工过程中就会出现更换机器加工的情况，会导致工作效率比较低，影响工件的生产。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种车、钻、铣复合机床，通过一台机床同时进行车、钻、铣三种工艺，使一台机床就能加工完成一个工件的所有工序的加工，解决原有技术中工作效率低，影响工件生产的问题。
5.本实用新型的目的是这样实现的：
6.一种车、钻、铣复合机床，包括:
7.机体，其上安装有主轴和驱动装置一，驱动装置一驱动主轴旋转；
8.承载支架，其安装在主轴侧端的机体上，主轴和承载支架配合夹持待加工工件的两端；
9.驱动装置二，其安装在机体上，且输出端连接承载支架，使其在机体上能横向移动，配合主轴固定待加工工件；
10.铣削装置，其安装在承载支架的上侧机体，用于对待加工工件进行铣削加工作业；
11.车削装置，其安装在承载支架的下侧机体，用于对待加工工件进行车削加工作业；
12.钻孔装置，其安装在承载支架的侧端机体上，用于对待加工工件进行深孔加工作业。
13.优选地，所述承载支架包括承载座，承载座上端开设有安装腔，安装腔内转动安装有旋转套，旋转套内安装有弹性夹头，弹性夹头的锥形凸边抵靠在旋转套外端部的锥形槽内，且弹性夹头的端面成型有用于卡接待加工工件的卡接槽，弹性夹头向旋转套内移动时，锥形槽的内壁压迫所述弹性夹头的卡接槽，从而夹紧待加工工件。
14.优选地，所述安装腔内安装有轴承座，旋转套通过轴承转动安装在轴承座内，且旋转套的内端螺纹连接有固定环一，固定环一与轴承的内环抵接，用于实现旋转套在轴承座内的安装固定。
15.优选地，所述锥形凸边的边缘开设有凹槽，轴承座的端面安装有固定环二，固定环二的的外端面设置有凸边，凸边一端活动置于凹槽内，用于防止外界异物进入到轴承中。
16.优选地，所述弹性夹头内安装一抵压环，抵压环内端抵靠弹性夹头内腔的凸台端面，外端与待加工工件端面抵接，通过抵压环来推动弹性夹头在旋转套内的移动。
17.优选地，所述抵压环的外端面凸出卡接槽的底部。
18.优选地，所述安装腔内还安装有导向套，所述钻孔装置的钻头通过导向套和弹性夹头伸入到待加工工件内，对待加工工件进行钻孔作业。
19.优选地，所述铣削装置包括固定底座、固定座和固定有铣刀的刀塔，所述固定底座通过第一丝杆装置活动设置在机体上，刀塔设置在固定座上，固定座通过第二丝杆装置活动设置在固定底座上，通过第一丝杆装置和第二丝杆装置驱动刀塔移动，实现待加工工件的铣削加工作业。
20.优选地，所述钻孔装置包括电主轴和第三丝杆装置，所述电主轴通过第三丝杆装置活动设置在机体上，实现电主轴上的钻头对待加工工件进行钻孔作业。
21.本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：
22.1、本实用新型的设计是在一台机体上利用主轴和承载支架来固定待加工工件，同时利用机体上的铣削装置、车削装置和钻孔装置同时对待加工工件进行三种工艺的加工，使一台机床就能成型出一个完整的待加工工件，省去更换机床进行加工的麻烦，缩短加工时间，加快了生产速率，同时同台机器的加工能保证加工精度，保证待加工工件的合格率。
23.2、本实用新型的驱动装置二驱动承载支架移动，配合主轴夹紧固定住待加工工件的两端，保证待加工工件的固定的稳定性，再配合旋转套和弹性夹头的设计，在保证对待加工工件端部固定的同时，又不会影响待加工工件跟随主轴的旋转，从而保证车削加工的顺利进行。
24.3、本实用新型的固定环二上的凸边和锥形凸边上的凹槽的设计，密封住装配好后的承载支架的端面，防止外界的异物进入到轴承座内，影响旋转套和弹性夹头的正常工作，保证承载支架的正常工作状态。
25.4、本实用新型的抵压环的设计主要是抵住伸入到卡接槽内的待加工工件的端部，使待加工工件给弹性夹头的力是集中在抵压环上的，减少待加工工件对锥形凸边施力，避免锥形凸边因受力出现变形的情况，影响对待加工工件的夹持效果，保证弹性夹头的正常且准确的工作。
附图说明
26.图1为本实用新型的整机结构示意图。
27.图2为本实用新型的主轴、承载支架和钻孔装置的结构示意图。
28.图3为图2的剖视图。
29.图4为本实用新型的承载支架的剖视图。
30.图5为图4的a区域放大图。
31.图6为铣削装置的结构示意图。
32.附图标记：1
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机体；2
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主轴；3
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驱动装置一；4
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承载支架；5
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驱动装置二；6
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铣削装置；7
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车削装置；8
‑
钻孔装置；9
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待加工工件；10
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承载座；11
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安装腔；12
‑
旋转套；13
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弹性夹头；14
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锥形凸边；15
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锥形槽；16
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卡接槽；17
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轴承座；18
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轴承；19
‑
固定环一；20
‑
凹槽；21
‑
固定环二；22
‑
凸边；23
‑
抵压环；24
‑
凸台；25
‑
导向套；26
‑
钻头；27
‑
固定底座；28
‑
固定座；
29
‑
刀塔；
33.30
‑
第一丝杆装置；301
‑
第一电机；302
‑
第一丝杆；303
‑
第一丝杆套；
34.31
‑
第二丝杆装置；311
‑
第二电机；312
‑
第二丝杆；313
‑
第二丝杆套；
35.32
‑
第三丝杆装置；321
‑
第三电机；322
‑
第三丝杆；323
‑
第三丝杆套；
36.33
‑
导轨一；34
‑
导轨二；35
‑
导轨三；36
‑
锥形凸台。
具体实施方式
37.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。
38.如图1
‑
图4所示，一种车、钻、铣复合机床，包括：机体1，整体是放置在地面上，机体1上设备工作平面，在工作平面内安装主轴2，机体1后面安装驱动装置一3，驱动装置一3与主轴2可以采用带连接，并带动主轴2旋转，主轴2上设置夹爪，用来夹持待加工待加工工件9；在主轴2的侧面还活动安装一承载支架4，承载支架4是通过导轨一33安装在机体1上，在机体1内还设置驱动装置二5，驱动装置二5与承载支架4下端连接，并驱动承载支架4在导轨一33上横向移动，实现接近或离开主轴2的效果，配合主轴2夹持待加工工件9的两端，这样方便进行加工；在导轨一33的上侧横向安装导轨二34，导轨二34安装铣削装置6，铣削装置6内安装有铣刀，可以对待加工工件9进行铣削加工；在导轨一33的下侧安装导轨三35，在导轨三35上安装车削装置7，可以对待加工工件9进行车削加工；导轨一33上安装钻孔装置8，钻孔装置8的钻头26可以通过承载支架4伸入到待加工工件9内，对待加工工件9进行钻孔加工；其中主轴2、承载支架4和钻孔装置8是处于同一轴线上的。
39.本机床可以通过铣削装置6、车削装置7和钻孔装置8三个装置同时对待加工工件9进行加工，使待加工工件9通过一台机床一次成型，省去更换机床进行加工的麻烦，缩短加工时间，加快了生产速率，同时同台机器的加工能保证加工精度，保证待加工工件9的合格率。
40.同时这样设计也能减少加工一个待加工工件9所需的机床数量，例如现有的技术是用两台不同的设备才能加工完成一个待加工工件9，那么本实用新型的技术是用一台设备就可以加工完成一个待加工工件9，两台就可以同时加工完成两个待加工工件9，这样设计后对生产速率有极大的提升。
41.上述的驱动装置一3可以采用伺服电机，驱动装置二5采用的是液压油缸或气缸，主要作用是压紧待加工工件9，配合主轴2能时刻夹紧并固定住待加工工件9，避免在加工过程中发生待加工工件9脱离主轴2的情况，保证使用的安全性。
42.如图4所示，上述的承载支架4主要包括承载座10，承载座10的上端开设有安装腔11，安装腔11内安装有轴承座17，轴承座17上安装有轴承18，在轴承座17的外端安装有固定环二21，固定环二21抵接轴承18的外环，通过固定环二21来将轴承18固定在轴承座17内。
43.在轴承座17内安装有旋转套12，旋转套12的外端边缘向外弯折形成锥形凸台36，锥形凸台36抵靠轴承18的内环，同时旋转套12的内端穿过轴承18且外部螺纹安装一固定环一19，固定环一19与轴承18的内环抵接，实现旋转套12在轴承18上的安装。所述锥形凸台36内开设有锥形槽15，在旋转套12内安装一弹性夹头13，弹性夹头13的外端的外壁锥形设计，形成锥形凸边14，锥形凸边14的外壁与锥形槽15的内壁配合抵接，在锥形凸边14的端面内凹一卡接槽16，卡接槽16主要是卡接待加工工件9端部的。
44.为了让钻孔装置8的钻头26通过，弹性夹头13的内部是通孔设置的。
45.实际使用过程中，先将待加工工件9固定在主轴2上，之后驱动装置二5驱动承载支架4朝向主轴2移动，使待加工工件9的端部抵接在卡接槽16内，随着承载支架4的移动，会使得弹性夹头13受力朝向安装腔11内移动，在锥形槽15的约束下，卡接槽16会缩小直径，从而夹紧待加工工件9，实现对待加工工件9端部的固定。
46.本实用新型的驱动装置二5驱动承载支架4移动，配合主轴2夹紧固定住待加工工件9的两端，保证待加工工件9的固定的稳定性，再配合旋转套12和弹性夹头13的设计，在保证对待加工工件9端部固定的同时，又不会影响待加工工件9跟随主轴2的旋转，从而保证车削加工的顺利进行。
47.同时在固定环二21的外端面上凸出设置一凸边22，在锥形凸台36的内端面内凹一凹槽20，当旋转套12安装到轴承座17上后，凸边22的端部置于凹槽20内，这样设计在保证旋转套12能正常旋转的前提下，凸边22和凹槽20的设计能有效的阻止外界的异物进入到轴承座17内，进而保证轴承座17内的整洁，减少外界异物对承载支架4的影响，保证承载支架4的正常工作。
48.进一步设置，如图4和图5所示，在弹性夹头13内的通孔内壁上凸出设置一凸台24，同时在通孔内安装一抵压环23，抵压环23的内端抵靠在凸台24的端面上，抵压环23的外端凸出卡接槽16的底部设置，在工作时主要是与待加工工件9的端部接触。
49.设置抵压环23的作用是使待加工工件9给弹性夹头13的力是集中在抵压环23上的，减少待加工工件9对锥形凸边14施力，避免锥形凸边14因受力出现变形的情况，影响对待加工工件9的夹持效果，保证弹性夹头13的正常且准确的工作。
50.在安装腔11的另外一端安装一导向套25，导向套25的设计主要是为钻头26导向，同时稳定钻头26，防止其在转动时，钻头26端部出现抖动的情况，保证钻孔加工的正常进行。
51.如图6所示，所述铣削装置6包括固定底座27、固定座28和固定有铣刀的刀塔29，所述固定底座27通过第一丝杆装置30活动设置在机体1上，刀塔29设置在固定座28上，固定座28通过第二丝杆装置31活动设置在固定底座27上，通过第一丝杆装置30和第二丝杆装置31驱动刀塔29移动，实现待加工工件9的铣削加工作业。
52.第一丝杆装置30包括第一电机301、第一丝杆302和第一丝杆套303，第一电机301安装在机体1的一端且位于导轨二34的一端，第一丝杆302与第一电机301的输出轴连接，第一丝杆套303安装在固定底座27的下端，第一丝杆302螺纹穿过第一丝杆套303，通过第一电机301能驱动固定底座27在导轨二34上的横向移动。
53.如图6所示，第二丝杆装置31与第一丝杆装置30的结构相同，也是第二电机311、第二丝杆312和第二丝杆套313的设计，固定座28通过导轨四固定在固定底座27上，第二电机311固定在固定底座27的上端，第二丝杆套313安装在固定座28的一侧，并与第二丝杆312螺纹连接，固定座28可以通过第二丝杆装置31在固定底座27上实现上下移动，固定有铣刀的刀塔29安装固定座28上，配合第一丝杆302能实现铣刀在工作平面的位移，实现铣削作业，同时刀塔29采用的动力刀塔，动力刀塔是现在常见的设计，就不展开描述。
54.所述的车削装置7主要安装在导轨一33下侧的导轨三35上，车削装置7的结构与铣削装置6的结构基本相同，不同点是刀具的不同和刀塔的不同，车削装置7采用的是普通的
刀塔，具体结构可参考铣削装置6，就不赘述。
55.所述钻孔装置8包括电主轴2和第三丝杆装置32，所述电主轴2通过第三丝杆装置32活动设置在机体1上，实现电主轴2上的钻头26对待加工工件9进行钻孔作业。
56.第三丝杆装置32包括第三电机321、第三丝杆322和第三丝杆套323，第三电机321安装在导轨一33的端部的机体1上，第三丝杆322与第三电机321输出轴连接，第三丝杆套323安装在电主轴2的端面上，第三丝杆322螺纹连接第三丝杆套323，且第三丝杆322的端部连接在承载支架4上，通过第三电机321来驱动电主轴2在机体1上的移动。
57.电主轴2的输出轴安装钻头26，并驱动其转动，配合第三丝杆装置32，对待加工工件9进行钻孔加工作业。
58.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。