一种立式金属加工机的制作方法
【专利摘要】本发明涉及金属加工设备领域，尤其涉及一种立式金属加工机，包括底座、立柱、鞍座、滑设于鞍座的X轴方向且工作台、加工装置、安装于加工装置背离升降驱动装置一侧用于换刀的同步换刀装置、Y轴驱动装置、X轴驱动装置、Z轴驱动装置、收集装置；同步换刀装置包括头部、换刀动力机构和可旋转的刀库，换刀动力机构驱动连接刀库，头部的底部设置有装刀部，装刀部旁侧设置有松刀机构，刀库设置有多个用于安装刀具的刀套，换刀时，一个刀套的装刀口位于装刀部正下方。本发明底座结构稳固，能承受高速运动产生的惯量，加工精度、效率高，有效提高加工所能承受的负载。
【专利说明】
一种立式金属加工机
技术领域
[0001]本发明涉及金属加工设备领域，尤其涉及一种立式金属加工机。
【背景技术】
[0002]金属加工机即金属加工机床，也叫CNC机床，简称加工中心(英文名是Computerized Numerical Control Machine简称cnc)。金属加工中心机是通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成的适用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。
[0003]现有技术中的金属加工机机身相对较轻薄，在高速加工的过程中，容易产生变形，导致加工的精度降低，降低了生产的质量和效率，且一般机床主轴所采用的主轴连接方式简单，加工工件的移动方式也采用的是传统的滑动形式，在加工过程中容易因为过热造成主轴的变形或降低主轴甚至驱动机构的使用寿命，滑动提高了导轨的磨耗量，进一步降低了机床的使用寿命和提高了生产成本。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供有效提高加工精度、效率的一种立式金属加工机。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
[0006]—种立式金属加工机，包括底座、设置于底座一端的立柱、滑设于底座的Y轴方向的鞍座、滑设于鞍座的X轴方向且用于放置工件的工作台、滑设于立柱的Z轴方向且位于工作台上方用于对工件进行加工的加工装置、安装于加工装置背离升降驱动装置一侧用于换刀的同步换刀装置、驱动鞍座沿底座移动的Y轴驱动装置、驱动工作台沿鞍座移动的X轴驱动装置、驱动加工装置沿立柱升降的Z轴驱动装置、设置于底座一端用于收集加工后切肩的收集装置;所述同步换刀装置包括头部、换刀动力机构和可旋转的刀库，所述换刀动力机构驱动连接所述刀库，所述头部的底部设置有装刀部，所述装刀部旁侧设置有松刀机构，所述刀库设置有多个用于安装刀具的刀套，换刀时，一个所述刀套的装刀口位于所述装刀部正下方。
[0007]本技术方案的进一步改进为，所述底座包括底盘、位于底盘上方平行安装的两个Y轴导轨，所述鞍座滑设于两个Y轴导轨，鞍座上方平行安装有两个X轴导轨，位于两个Y轴导轨外侧的底座端面设有排肩槽，两个Y轴导轨之间形成用于排肩的排肩口延伸至底座一端的收集装置，所述排肩槽和排肩口自远离收集装置的一端向靠近收集装置的一端倾斜。
[0008]本技术方案的进一步改进为，所述立柱包括卡设于两个Y轴导轨上的底部、垂设于底部的竖直部、设置于竖直部内的太阳筋、平行设置于竖直部朝向加工装置一侧的两个Z轴导轨，所述底部的宽度大于竖直部的宽度，所述底部与竖直部形成A字形结构。
[0009]本技术方案的进一步改进为，所述X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨为滚珠线性导轨。
[0010]本技术方案的进一步改进为，所述加工装置包括加工驱动机构、主轴和加工安装座，所述主轴安装有隔热联轴器，所述加工安装座与Z轴导轨滑动连接。
[0011]本技术方案的进一步改进为，所述Z轴驱动装置包括Z轴螺杆，该Z轴螺杆的马达座安装有数量为4的轴承，尾端座安装有数量为I的轴承。
[0012]本技术方案的进一步改进为，所述同步换刀装置还包括支撑架，该支撑架成U型，支撑架开口的两端分别与立柱的两侧固定连接。
[0013]本技术方案的进一步改进为，所述刀库包括刀盘、挡板、连接块和多个所述刀套，多个所述刀套分布排列固定于刀盘的边沿，刀盘与连接块一端转动连接，连接块另一端与支撑架铰接，铰接所安装的铰链轴向方向与X轴导轨平行，挡板固定于连接块。
[0014]本发明的有益效果在于:
[0015]1、本发明底座结构稳固，能承受高速运动产生的惯量，加工精度、效率高，有效提高加工所能承受的负载，工作过程中，所需加工的工件固定在工作台上，通过X轴导轨和Y轴导轨将工作台上的工件移动到加工装置下方，加工装置在通过Z轴导轨上下运动对工件进行加工，工作台和加工装置同时运动，减少加工的时间，加工装置通过同步换刀装置快速更换刀具，减少换刀时间，提高加工的效率。
[0016]2、后斜式的底座，倾斜的排肩槽，提供排肩时所需的排肩角度以及迅速冲刷切肩并加快切肩液回流速度，避免机台内部积肩影响机台工作的稳定性。
[0017]3、A字型的立柱，内部采用太阳筋结构布局，均布在立柱内部使立柱整体刚性提高，能承受重负载钻攻，使机台可以高精度运行。
[0018]4、以滚动导轨代替滑动导轨，减少摩擦损失，工作时，可同时承受上下左右方向的负荷，在负荷下，轨道接触面仍以多点接触，切削刚性不会降低，在需要拆装时，组装更加简便，滚珠线性导轨具有互换性，减少加工成本，且润滑构造简单，合理的配置使机台发挥出极强的加工稳定性，且反应更加灵敏，提高使用寿命和定位精度。
[0019]5、主轴安装有隔热联轴器，通过隔热联轴器与刀具连接，降低主轴的热变位，提高主轴的精度和寿命，减少工作时的噪音、背隙和振动的问题，同时也提升加工驱动机构的工作效率，获得高品质的刚性攻牙。
[0020]6、Z轴驱动装置包括Z轴螺杆，该Z轴螺杆的马达座安装有数量为4的轴承，尾端座安装有数量为I的轴承，上下安装有5颗轴承，有效提高Z轴工作时的稳定性和加工精度。
【附图说明】
[0021 ]附图1为本发明的部分立体结构示意图；
[0022]附图2为本发明的立体结构示意图；
[0023]附图3为本发明的部分加工装置结构和部分同步换刀装置结构示意图；
[0024]附图4为本发明的刀库的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
[0026]如图1?4所示，一种立式金属加工机，包括底座1、设置于底座I 一端的立柱2、滑设于底座I的Y轴方向的鞍座3、滑设于鞍座3的X轴方向且用于放置工件的工作台31、滑设于立柱2的Z轴方向且位于工作台31上方用于对工件进行加工的加工装置4、安装于加工装置4背离立柱2—侧用于换刀的同步换刀装置、驱动鞍座3沿底座I移动的Y轴驱动装置11、驱动工作台31沿鞍座3移动的X轴驱动装置32、驱动加工装置4沿立柱2升降的Z轴驱动装置21、设置于底座I一端用于收集加工后切肩的收集装置6;同步换刀装置包括头部51、换刀动力机构和可旋转的刀库52，换刀动力机构驱动连接刀库52，头部51的底部设置有装刀部53，装刀部53旁侧设置有松刀机构54，刀库52设置有多个用于安装刀具的刀套521，换刀时，一个刀套521的装刀口位于装刀部53正下方。本发明底座结构稳固，能承受高速运动产生的惯量，加工精度、效率高，有效提高加工所能承受的负载。
[0027]底座I包括底盘12、位于底盘12上方平行安装的两个Y轴导轨13，鞍座3滑设于两个Y轴导轨13，鞍座3上方平行安装有两个X轴导轨33，位于两个Y轴导轨13外侧的底座I端面设有排肩槽14，两个Y轴导轨13之间形成用于排肩的排肩口 15延伸至底座一端的收集装置6，排肩槽14和排肩口 15自远离收集装置6的一端向靠近收集装置6的一端倾斜，后斜式的底座I，倾斜的排肩槽14，提供排肩时所需的排肩倾斜角度以及迅速冲刷切肩并加快切肩液回流速度，避免机台内部积肩影响机台工作的稳定性。
[0028]立柱2包括卡设于两个Y轴导轨13上的底部、垂设于底部的竖直部、设置于竖直部内的太阳筋、平行设置于竖直部朝向加工装置一侧的两个Z轴导轨22，底部的宽度大于竖直部的宽度，底部与竖直部形成A字形结构，A字型的立柱2，内部采用太阳筋结构布局，均布在立柱2内部使立柱2整体刚性提尚，能承受重负载钻攻，使机台可以尚精度运行。
[0029]X轴导轨33、Y轴导轨13和Z轴导轨22为滚珠线性导轨，以滚动代替滑动，减少摩擦损失，工作时，可同时承受上下左右方向的负荷，在负荷下，轨道接触面仍以多点接触，切削刚性不会降低，在需要拆装时，组装更加简便，滚珠线性导轨具有互换性，减少加工成本，且润滑构造简单，合理的配置使机台发挥出极强的加工稳定性，且反应更加灵敏，提高使用寿命和定位精度。
[0030]加工装置4包括加工驱动机构41、主轴42和加工安装座43，主轴42安装有隔热联轴器44，通过隔热联轴器44与刀具连接，降低主轴42的热变位，提高主轴42的精度和寿命，减少工作时的噪音、背隙和振动的问题，同时也提升加工驱动机构41的工作效率，获得高品质的刚性攻牙，加工安装座43与Z轴导轨22滑动连接。
[0031 ] Z轴驱动装置21包括Z轴螺杆，该Z轴螺杆的马达座安装有数量为4的轴承，尾端座安装有数量为I的轴承，上下安装有5颗轴承，有效提高Z轴工作时的稳定性和加工精度。
[0032]同步换刀装置还包括支撑架55，该支撑架55成U型，支撑架55开口的两端分别与立柱2的两侧固定连接，在不阻碍Z轴导轨22上安装的加工装置4的上下运动的前提下，合理设置同步换刀装置，提高换刀的效率以及生产效率。
[0033]刀库52包括刀盘522、挡板523、连接块524和多个刀套521，多个刀套521分布排列固定于刀盘522的边沿，刀盘522与连接块524—端转动连接，连接块524另一端与支撑架55铰接，铰接所安装的铰链轴向方向与X轴导轨33平行，挡板523固定于连接块524，刀库52可通过铰链在支撑架55旋转，在加工装置4上下升降过程中与加工装置4配合，进一步提高换刀效率以及生产效率。
[0034]本发明的工作原理为:
[0035]使用夹具将加工工件安装于工作台31，由Y轴驱动装置11驱动鞍座在Y轴导轨13上前后滑动，由X轴驱动装置32驱动工作台31在X轴导轨33上左右滑动，由Z轴驱动装置21驱动加工装置4在Z轴导轨22上下滑动，使工作台31移动到加工装置4下方，三轴同时移动，节省了大量的时间，加工装置上下移动，通过加工装置安装的刀具对工件进行加工。
[0036]需要更换刀具时，加工装置4上移至换刀位，由换刀动力机构驱动松刀机构54卸下装刀部53上连接的刀具复位到刀套521，刀库52旋转使需要使用的刀具置于换刀位，松刀机构54使头部51底部的装刀部53夹紧刀具，加工装置继续对工件进行加工。
[0037]以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种立式金属加工机，其特征在于:包括底座、设置于底座一端的立柱、滑设于底座的Y轴方向的鞍座、滑设于鞍座的X轴方向且用于放置工件的工作台、滑设于立柱的Z轴方向且位于工作台上方用于对工件进行加工的加工装置、安装于加工装置背离升降驱动装置一侧用于换刀的同步换刀装置、驱动鞍座沿底座移动的Y轴驱动装置、驱动工作台沿鞍座移动的X轴驱动装置、驱动加工装置沿立柱升降的Z轴驱动装置、设置于底座一端用于收集加工后切肩的收集装置;所述同步换刀装置包括头部、换刀动力机构和可旋转的刀库，所述换刀动力机构驱动连接所述刀库，所述头部的底部设置有装刀部，所述装刀部旁侧设置有松刀机构，所述刀库设置有多个用于安装刀具的刀套，换刀时，一个所述刀套的装刀口位于所述装刀部正下方。2.根据权利要求1所述的一种立式金属加工机，其特征在于:所述底座包括底盘、位于底盘上方平行安装的两个Y轴导轨，所述鞍座滑设于两个Y轴导轨，鞍座上方平行安装有两个X轴导轨，位于两个Y轴导轨外侧的底座端面设有排肩槽，两个Y轴导轨之间形成用于排肩的排肩口延伸至底座一端的收集装置，所述排肩槽和排肩口自远离收集装置的一端向靠近收集装置的一端倾斜。3.根据权利要求2所述的一种立式金属加工机，其特征在于:所述立柱包括卡设于两个Y轴导轨上的底部、垂设于底部的竖直部、设置于竖直部内的太阳筋、平行设置于竖直部朝向加工装置一侧的两个Z轴导轨，所述底部的宽度大于竖直部的宽度，所述底部与竖直部形成A字形结构。4.根据权利要求3所述的一种立式金属加工机，其特征在于:所述X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨为滚珠线性导轨。5.根据权利要求4所述的一种立式金属加工机，其特征在于:所述加工装置包括加工驱动机构、主轴和加工安装座，所述主轴安装有隔热联轴器，所述加工安装座与Z轴导轨滑动连接。6.根据权利要求1所述的一种立式金属加工机，其特征在于:所述Z轴驱动装置包括Z轴螺杆，该Z轴螺杆的马达座安装有数量为4的轴承，尾端座安装有数量为I的轴承。7.根据权利要求1所述的一种立式金属加工机，其特征在于:所述同步换刀装置还包括支撑架，该支撑架成U型，支撑架开口的两端分别与立柱的两侧固定连接。8.根据权利要求7所述的一种立式金属加工机，其特征在于:所述刀库包括刀盘、挡板、连接块和多个所述刀套，多个所述刀套分布排列固定于刀盘的边沿，刀盘与连接块一端转动连接，连接块另一端与支撑架铰接，铰接所安装的铰链轴向方向与X轴导轨平行，挡板固定于连接块。
【文档编号】B23Q3/155GK105855996SQ201610398799
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】蒋修华
【申请人】东莞市乔锋机械有限公司