自动实现零件掉头完成其双面加工的精密数控机床的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属数控机床制造技术领域，具体涉及一种自动实现零件掉头完成其双面加工的精密数控机床。
【背景技术】
[0002]数控机床是一种高精度、高效率的自动化机床，现有数控机床加工工件时一次只能实现工件的单面加工，即加工完工件的一面后需要人工干预取下工件，然后将工件调头后再次装夹才能实现另一面的再次加工，有时甚至需要两台数控机床才能完成批量生产，操作者费时费力且劳动强度大，重复拆卸、装夹不仅降低加工效率、增加生产成本，还降低零件的加工精度，因此有必要提出改进。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型解决的技术问题:提供一种自动实现零件掉头完成其双面加工的精密数控机床，在现有数控机床上增加背轴系统，与数控机床的现有主轴系统相结合，实现工件不需人工干预拆卸、装夹，利用一台设备即可自动换面掉头完成工件双面加工的需求，降低生产成本，提高生产效率和工件精度要求。
[0004]本实用新型采用的技术方案:自动实现零件掉头完成其双面加工的精密数控机床，具有床身，所述床身上端一侧设有主轴系统，所述主轴系统包括伺服电机、主轴箱和主轴，所述床身上端另一侧设有Z向滑动的十字型床鞍，所述十字型床鞍上端面设有X向滑动的托板，所述托板上端一侧设有主轴刀架装置，托板上端另一侧设有背轴系统，所述背轴系统包括背轴箱、背轴电机和空心背轴，所述主轴箱与背轴箱相对的端面上设有背轴刀架装置，工件装夹在主轴上由主轴刀架装置完成单面加工后直接换装在空心背轴上并通过十字型床鞍的Z向滑动和托板的X向滑动由背轴刀架装置完成工件另一面加工。
[0005]其中，所述背轴箱内设有精密套筒，所述空心背轴通过精密轴承支撑在精密套筒内且其一端伸出精密套筒外部，拉紧杆设于空心背轴内部，回转缸连接盘一端与空心背轴伸出精密套筒的一端固定连接，回转缸连接盘另一端与液压回转缸固定连接，所述拉紧杆一端与液压回转缸固定连接，拉紧杆另一端与弹簧夹头固定连接，固定背轴电机的背轴电机座设于背轴箱上部，所述背轴电机输出轴上设有背轴主动带轮，所述背轴主动带轮通过背轴皮带驱动设置在空心背轴上的背轴被动带轮。
[0006]所述背轴刀架装置包装背轴刀座、缓冲器和工件扶正块，所述背轴刀座上与空心背轴相对的端面上设有多个刀具安装孔，所述缓冲器一端与背轴刀座固定连接，缓冲器另一端与所述工件扶正块固定连接，背轴刀具安装在刀具安装孔内。
[0007]进一步地，所述主轴通过轴承支撑在主轴箱内，伺服电机输出轴上设有主轴主动带轮，所述主轴主动带轮通过主轴皮带驱动设置在主轴一端的主轴被动带轮，所述主轴另一端设有装夹工件的卡盘。
[0008]所述主轴刀架装置包括燕尾刀架板和刀座，所述燕尾刀架板固定在托板一端，燕尾刀架板上平行设有多个刀座，所述刀座上设有主轴刀具。
[0009]所述背轴电机座为方框形，其上端面制有横向条形孔，调整螺钉穿过横向条形孔后伸入背轴电机座方框内且其伸入段上设有连接座，所述连接座上制有螺孔，背轴电机座框形侧底面制有竖向条形孔，紧固螺钉穿过背轴电机上的安装孔和竖向条形孔后与螺孔旋入口 ο
[0010]所述床身上端面设有床鞍电机，所述床鞍电机的输出轴与床鞍丝杠一端固定连接，所述床鞍丝杠另一端与固定在十字型床鞍上的丝母旋合驱动十字型床鞍沿固定在床身上的线轨Z向滑动；所述十字型床鞍上端面设有托板电机，所述托板电机的输出轴与托板丝杠一端固定连接，所述托板丝杠另一端与固定在托板上的丝母旋合驱动托板沿固定在十字型床鞍上的线轨X向滑动。
[0011]本实用新型与现有技术相比的优点:
[0012]1、在现有数控机床上增设背轴系统，实现不拆卸工件连续换面加工，提高了生产效率；
[0013]2、由一台机器在不增加任何机械手机构的前提下，减少人工干预完成零件自动掉头加工，不仅节省零件加工中的工序流转时间，而且一次装夹大大提高零件的加工精度；
[0014]3、采用背轴电机置于背轴上方的连接方式，结构紧凑，极大的利用了机床的使用空间。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型立体结构示意图一；
[0016]图2为本实用新型立体结构示意图二 ；
[0017]图3为本实用新型结构俯视图；
[0018]图4为本实用新型的背轴系统结构剖视图；
[0019]图5为本实用新型的背轴电机与电机座连接结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图1-5描述本实用新型的一种实施例。
[0021]自动实现零件掉头完成其双面加工的精密数控机床，具有床身I，所述床身I上端一侧设有主轴系统，所述主轴系统包括伺服电机4、主轴箱5和主轴8，所述主轴8通过轴承支撑在主轴箱5内，伺服电机4输出轴上设有主轴主动带轮26，所述主轴主动带轮26通过主轴皮带27驱动设置在主轴8 一端的主轴被动带轮28，所述主轴8另一端设有装夹工件10的卡盘29 ;其中，所述主轴皮带27可优选为同步齿形带。所述床身I上端另一侧设有Z向滑动的十字型床鞍2，所述十字型床鞍2上端面设有X向滑动的托板3，所述床身I上端面设有驱动十字型床鞍2沿固定在床身I上的线轨Z向滑动的床鞍电机，(床鞍电机为公知技术，在图中未示出)，所述床鞍电机的输出轴与床鞍丝杠一端固定连接，所述床鞍丝杠另一端与固定在十字型床鞍2上的丝母旋合驱动十字型床鞍2沿固定在床身I上的线轨Z向滑动；所述十字型床鞍2上端面设有驱动托板3沿固定在十字型床鞍2上的线轨X向滑动的托板电机(托板电机为公知技术，在图中未不出)，所述托板电机的输出轴与托板丝杠一端固定连接，所述托板丝杠另一端与固定在托板3上的丝母旋合驱动托板3沿固定在十字型床鞍2上的线轨X向滑动。
[0022]上述托板3上端一侧设有主轴刀架装置，托板3上端另一侧设有背轴系统，所述背轴系统包括背轴箱6、背轴电机7和空心背轴9，所述主轴刀架装置包括燕尾刀架板30和刀座31，所述燕尾刀架板30固定在托板3 —端，燕尾刀架板30上平行设有多个刀座31，所述刀座31上设有主轴刀具32，采用排式刀架以及燕尾刀架板30设计具有换刀简易、预紧配合佳、加工精度高的优势；所述背轴箱6、背轴电机7和空心背轴9构成背轴系统(如图4所示)，背轴箱6内设有精密套筒11，所述空心背轴9通过精密轴承12支撑在精密套筒11内且其一端伸出精密套筒11外部，拉紧杆13设于空心背轴9内部，回转缸连接盘14 一端与空心背轴9伸出精密套筒11的一端固定连接，回转缸连接盘14另一端与液压回转缸15固定连接，所述拉紧杆13 —端与液压回转缸15固定连接，拉紧杆13另一端与弹簧夹头16固定连接，其中，弹簧夹头16优选通过螺钉实现与拉紧杆13的固定连接，固定背轴电机7的背轴电机座17设于背轴箱6上部，所述背轴电机7输出轴上设有背轴主动带轮18，所述背轴主动带轮18通过背轴皮带19驱动设置在空心背轴9上的背轴被动带轮20。所述主轴箱5与背轴箱6相对的端面上设有背轴刀架装置，所述背轴刀架装置包装背轴刀座21、缓冲器22和工件扶正块23，所述背轴刀座21上与空心背轴9相对的端面上设有多个刀具安装孔24，所述缓冲器22 —端与背轴刀座21固定连接，缓冲器22另一端与所述工件扶正块23固定连接，背轴刀具25安装在刀具安装孔24内。工件10从主轴卡盘29换装至背轴弹簧夹头16后，此时弹簧夹头16还未夹正工件10，松开弹簧夹头16的同时，缓冲器22迅速通过工件扶正块2