3将工件10端面抵紧于弹簧夹头16内端面，弹簧夹头16此时夹紧工件10，为工件10的另一面高精度加工做好准备。所述背轴电机座17为方框形，其上端面制有横向条形孔33(如图5所示)，调整螺钉34穿过横向条形孔33后伸入背轴电机座17方框内且其伸入段上设有连接座35，所述连接座35上制有螺孔36，背轴电机座17框形侧底面制有竖向条形孔37，紧固螺钉穿过背轴电机7上的安装孔和竖向条形孔37后与螺孔36旋合，通过横向条形孔33与竖向条形孔37的空间垂直位移，安装调整螺钉34，然后将紧固螺钉穿过安装孔、竖向条形孔37、旋合连接座35上的螺孔36，微调背轴电机7的位置，相应实现背轴系统中背轴皮带19的涨紧调节，确保背轴皮带19具备适当的张紧力，使背轴系统稳定运行。
[0023]工作原理:将工件10装夹在主轴8的卡盘29上，启动伺服电机4，主轴8旋转，通过十字型床鞍2的Z向滑动和托板3的X向滑动，由主轴刀具32对正工件10完成其单面加工，工件10单面加工完成后，关闭伺服电机4，主轴8停止工作；此时，再次通过移动托板3的X向滑动，使空心背轴9的轴线与主轴8对正后，十字型床鞍2的Z向滑动，通过液压回转缸15的驱动弹簧夹头16夹持工件10，主轴卡盘29松开，实现自动换装拆卸。弹簧夹头16预夹持已加工好的工件10，再次通过移动托板3的X向移动使工件10对正工件扶正块23，移动十字型床鞍2使工件10与工件扶正块23之间产生预压力，此时缓冲器22被压缩，液压回转缸15驱动使弹簧夹头16松开工件10，工件10在缓冲器22伸张力的作用下抵紧弹簧夹头16底端面，此时，液压回转缸15驱动使弹簧夹头16再次夹紧工件10，再次移动十字型床鞍2，启动背轴电机7，带动空心背轴9使工件10旋转，利用背轴刀架装置完成工件10另一面加工，拆卸工件10即可。
[0024]本实用新型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；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；此外，本实用新型采用背轴电机7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。
[0025]上述实施例，只是本实用新型的较佳实施例，并非用来限制本实用新型实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内。
【主权项】
1.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)，其特征在于: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￠)、背轴电机(7)和空心背轴(9)，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，工件(10)装夹在主轴(8)上由主轴刀架装置完成单面加工后直接换装在空心背轴(9)上并通过十字型床鞍(2)的Z向滑动和托板(3)的X向滑动由背轴刀架装置完成工件(10)另一面加工。
2.根据权利要求1所述的自动实现零件掉头完成其双面加工的精密数控机床，其特征在于:所述背轴箱(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，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)。
3.根据权利要求1所述的自动实现零件掉头完成其双面加工的精密数控机床，其特征在于: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。
4.根据权利要求1或2或3所述的自动实现零件掉头完成其双面加工的精密数控机床，其特征在于:所述主轴⑶通过轴承支撑在主轴箱(5)内，伺服电机⑷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) —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)。
5.根据权利要求4所述的自动实现零件掉头完成其双面加工的精密数控机床，其特征在于: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)。
6.根据权利要求5所述的自动实现零件掉头完成其双面加工的精密数控机床，其特征在于:所述背轴电机座(17)为方框形，其上端面制有横向条形孔(33)，调整螺钉(34)穿过横向条形孔(33)后伸入背轴电机座方框内且其伸入段上设有连接座(35)，所述连接座(35)上制有螺孔(36)，背轴电机座(17)框形侧底面制有竖向条形孔(37)，紧固螺钉穿过背轴电机(7)上的安装孔和竖向条形孔(37)后与螺孔(36)旋合。
7.根据权利要求6所述的自动实现零件掉头完成其双面加工的精密数控机床，其特征在于:所述床身(I)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(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(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。
【专利摘要】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，具有床身，床身上端一侧设有主轴系统，主轴系统包括伺服电机、主轴箱和主轴，床身上端另一侧设有Z向滑动的十字型床鞍，十字型床鞍上端面设有X向滑动的托板，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箱、背轴电机和空心背轴，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。本实用新型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，满足工件低成本、高效率、高精度的加工需求。
【IPC分类】B23B9-10, B23B15-00, B23Q5-40, B23B19-02, B23B21-00
【公开号】CN204321208
【申请号】CN201420831851
【发明人】杨晓东, 周文斌, 李会生, 田建东
【申请人】杨晓东
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月24日