可多面加工的多主轴式加工中心的制作方法
【专利摘要】一种可多面加工的多主轴式加工中心，它由多排竖向与卧向固定在机体的主轴模块和能够带动一排工件在竖向与卧向主轴间进行三维数控运动的滑台机构组成，该加工中心可在一次装夹下同步多个零件完成两个工作面面或两个以上工作面的加工，另外其结构简单、制造方便、通用性好，特别适用于批量零件的高效加工。
【专利说明】
可多面加工的多主轴式加工中心
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种机械加工设备，尤其是一种多主轴式加工中心。
【背景技术】
[0002]随着国家装备制造业的振兴与发展，数控机床作为机床工业的主流产品，已成为实现装备制造业现代化的关键设备。随着个性化、模块式及快速变化的市场要求，其对高效、高可靠性、通用性强的数控机床的需求也越来越大。目前市面上的加工中心基本都是单主轴结构，其虽然能够适应多种零件的加工，但其对于一些中小零件的大批量加工而言，效率相对较低，因为同一时间内仅一把刀参于加工，为了解决这个问题，客户就需要采购多台设备来弥补产能的不足，这就无形中增加了场地、人员等，经济效益比较低。
[0003]然而组合机床，虽然可以多主轴同时参于切削，提高效率，但其通用性差，换型成本高，周期长，并且调整与维护也麻烦。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种可多面加工、效率高、结构简单、通用性好的多主轴加工中心。
[0005]为了达到上述的发明目的，本实用新型所采用的技术方案为:它主要由机体、工件安装台、X向滑台、Y向滑台、Z向滑台、竖向主轴模块、控制系统组成;竖向主轴模块Y向并列安装有两排或两排以上主轴单元，每排各装有两个或两个以上主轴单元，每排主轴单元的安装刀具相同;Y向滑台有效加工行程大于竖向主轴模块的Y向并列的最大间距;X向、Y向、Z向滑台安装在竖向主轴模块下方，竖向主轴模块固定安装在机体上;工件安装台安装在竖向主轴模块下方，X向、Y向、Z向滑台均采用数控伺服驱动;其特征在于:在机体的立柱上，X方向并列安装有与竖向主轴模块相垂直的卧向主轴模块;卧向主轴模块由一排或一排以上与工件安装台平行的主轴单元组成;卧向主轴模块每排主轴单元的数量与工件安装台上安装的工件数成倍数关系；卧向主轴模块的每排主轴单元可由一种或一种以上刀具组成，并且每种相同刀具的间距与工件安装台上安装的工件间的间距相等;工件安装台仅X方向安装一排工件，加工平面时，工件通过Y向滑台和X向滑台在不同排的竖向主轴模块的刀具间移动，从而进行加工工件的上平面的不同工序;加工工件侧面时，工件通过Z向滑台和X向滑台在不同排的卧向主轴模块的刀具间移动，从而进行加工工件的侧面的不同工序。
[0006]为了方便描述，本实用新型中X向指相对人正面的左右方向，Y向指相对人正面的前后方向，Z向指相对人正面的上下方向。
[0007]作为上述技术方案的进一步改进，所述的X向滑台竖直安装在机体上，Z向滑台安装在X向滑台上，Y向滑台安装在Z向滑台上，工件安装台安装在Y向滑台上;该结构简单、刚性强，而且X向行程和滑台宽度均可设制得比较长，从而方便更多主轴的安装应用及多组主轴模块的应用;另外为使结构更为简化、防护及排肩更加方便。
[0008]作为上述技术方案的进一步改进，所述竖向主轴模块和卧向主轴模块在X向可以同时或独自设制两组或两组以上;该结构可增加刀具的种类，使其可加工更加复杂的零件，设备通用性进一步提高；另外该结构由于X向可在不同组刀具中移动，从而方便腾出充足空间进行刀具更换及机台维护。
[0009]作为上述技术方案的进一步改进，所述的工件安装台在X向并列安装两个，每个工件安装台均安装有独立运动的三维数控滑台；加工时一个工件安装台用于加工，一个工件安装台用于上下工件;该结构可减少工件的上下料时间，由于本实用新型一次可安装的工件数较多，如果在加工一些简单的零件，有时上下料的时间都比加工时间还长;因此双工件台可使效率成倍提高。
[0010]作为上述技术方案的进一步改进，所述的工件安装台可以根据工作条件需求，安装有与工件安装数相同的竖向回转工作台，以增加一次装夹下的加工工作面，使机床的通用性更好。
[0011]本实用新型的有益效果是:可在一次装夹下同步多个零件完成两个工作面面或两个以上工作面的加工，另外其结构简单、制造方便、通用性好，特别适用于批量零件的高效加工。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型第一实施例的结构原理图。
[0013]图2是图1的左视图。
[0014]图3是本实用新型第二实施例的左视图。
[0015]图4是实施例表述的要加工零件。
[0016]图中:I为机体，2为工件安装台，3为X向滑台，4为Y向滑台，5为Z向滑台，6为竖向主轴模块，7为卧向主轴模块，8为龙门式孔，9为斜坡，10为回转工作台。
【具体实施方式】
[0017]实施例1:参照图1、2所示，它主要由机体1、工件安装台2、X向滑台3、Y向滑台4、Z向滑台5、竖向主轴模块6、控制系统组成;竖向主轴模块6 Y向并列安装有三排主轴单元，每排各装有五个主轴单元，每排主轴单元的安装刀具相同；Y向滑台4有效加工行程大于竖向主轴模块6的Y向并列的最大间距;X向、Y向、Z向滑台3、4、5安装在竖向主轴模块6下方，竖向主轴模块6固定安装在机体I上;工件安装台2安装在竖向主轴模块6下方，竖向主轴模块6 Y向每排安装的刀具都不同，X向、Y向、Z向滑台3、4、5均采用数控伺服驱动;其特征在于:在机体I的立柱上，X方向并列安装有与竖向主轴模块6相垂直的卧向主轴模块7;卧向主轴模块7由二排与工件安装台2平行的主轴单元组成，卧向主轴模块7每排主轴单元的数量与工件安装台2上安装的工件数两倍数关系；卧向主轴模块7的每排主轴单元可由两种刀具组成，并且每种相同刀具的间距与工件安装台2上安装的工件间的间距相等;工件安装台2仅X方向安装一排工件，加工平面时，工件通过Y向滑台4和X向滑台3在不同排的竖向主轴模块6的刀具间移动，从而进行加工工件的上平面的不同工序;加工工件侧面时，工件通过Z向滑台5和X向滑台3在不同排的卧向主轴模块7的刀具间移动，从而进行加工工件的侧面的不同工序。
[0018]本实施例中X向滑台3竖直安装在机体I上，Z向滑台5安装在X向滑台3上，Y向滑台4安装在Z向滑台5上，工件安装台2安装在Y向滑台4上。为增加刀具种类及方便刀具更换及机台维护本实施例竖向主轴模块6和卧向主轴模块7在X向各设制了两组。
[0019]为了方便铁肩的排出，本实施例在机体上开有龙门式孔8，龙门式孔8的下部设计有一个斜坡9，以方便Y向滑台4移动，以及铁肩向后排。
[0020]参照图4表述的加工工件，其圆柱体径向分布有多个不同角度的孔，因此本实施工件安装台2安装有与工件安装数相同的竖向24等分回转工作台10。
[0021]参照图4表述的加工工件，其上平面上需中心钻、￠6.5钻头、￠11沉孔刀、￠8钻头、e5.3钻头、M6丝锥共6种不同规格刀具才能加工合图面要求工件;其圆柱面上需中心钻、￠6.8钻头、M8丝锥、￠9.9钻头、e 10铰刀、￠8钻头、e11钻头、e 12钻头共8种不同规格刀具。参照图1和图2，实施例1中工件安装台一次可安装工件为5个;竖向主轴模块有两组，每组都有3排5个并列的主轴，这样竖向就可安装6组不同规格的刀具，从而满足图4所示工件的上平面加工需求;卧向主轴模块也有两组，每组有2排10个并列的主轴，这样卧向就可安装8组不同规格的刀具，从而满足图4所示工件的圆柱面上各孔的加工需求。
[0022]工作时，先安装好工件，按启动键后，控制系统即控制三个滑台3、4、5带动工件安装台2上的4个工件在竖向主轴模块6的不同规格刀具间进行上平面各孔的加工，加工好上平面后，控制系统即控制三个滑台3、4、5带动工件安装台2上的5个工件在卧向主轴模块7的不同规格刀具间进行圆柱面上各孔的加工，加工好一个角度面的孔后，回转工作台10转位加工下一个角度面上的孔，直至加工合图面。
[0023]本实施例中，卧向主轴模块7每排主轴单元的数量与工件安装台2上安装的工件数两倍数关系，该结构在应用中需根据零件进行合理安排刀具类型与长度，图4所示的工件由于是圆柱体，并且是孔类加工，刀具容易在两个工件的弧形夹角中避让，因而卧向主轴模块7每排主轴单元的数量与工件安装台2上安装的工件数两倍数关系相对来说刀具布置还比较轻松。
[0024]本实施例中，卧向主轴模块7由二排与工件安装台2平行的主轴单元组成，该结构在应用中为防止上排刀具加工时，下排刀具会碰到工件或工装，上下两排刀具的间距要大于与工件或工装的干涉距离，而且上排刀具要伸得更长，因此本实施中上下两排主轴为台阶式分布。
[0025]参照图3所示的第二实施例，其与第一实施例区别在于Y向滑台4为倒置式结构，该结构方式可方便工人装卸工件，并且防尘更方便。
[0026]以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员，在本实用新型的领域内所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。
【主权项】
1.一种可多面加工的多主轴式加工中心，它主要由机体、工件安装台、X向滑台、Y向滑台、Z向滑台、竖向主轴模块、控制系统组成;竖向主轴模块Y向并列安装有两排或两排以上主轴单元，每排各装有两个或两个以上主轴单元，每排主轴单元的安装刀具相同；Y向滑台有效加工行程大于竖向主轴模块的Y向并列的最大间距;X向、Y向、Z向滑台安装在竖向主轴模块下方，竖向主轴模块固定安装在机体上;工件安装台安装在竖向主轴模块下方，X向、Y向、Z向滑台均采用数控伺服驱动;其特征在于:在机体的立柱上，X方向并列安装有与竖向主轴模块相垂直的卧向主轴模块;卧向主轴模块由一排或一排以上与工件安装台平行的主轴单元组成；卧向主轴模块每排主轴单元的数量与工件安装台上安装的工件数成倍数关系；卧向主轴模块的每排主轴单元可由一种或一种以上刀具组成，并且每种相同刀具的间距与工件安装台上安装的工件间的间距相等;工件安装台仅X方向安装一排工件，加工平面时，工件通过Y向滑台和X向滑台在不同排的竖向主轴模块的刀具间移动，从而进行加工工件的上平面的不同工序;加工工件侧面时，工件通过Z向滑台和X向滑台在不同排的卧向主轴模块的刀具间移动，从而进行加工工件的侧面的不同工序。2.根据权利要求1所述的可多面加工的多主轴式加工中心，其特征在于:所述的X向滑台竖直安装在机体上，Z向滑台安装在X向滑台上，Y向滑台安装在Z向滑台上，工件安装台安装在Y向滑台上。3.根据权利要求2所述的可多面加工的多主轴式加工中心，其特征在于:所述的Y向滑台为倒置式。4.根据权利要求1所述的可多面加工的多主轴式加工中心，其特征在于:所述的竖向主轴模块和卧向主轴模块在X向可以同时或独自设制两组或两组以上。5.根据权利要求1所述的可多面加工的多主轴式加工中心，其特征在于:所述的工件安装台在X向并列安装两个，每个工件安装台均安装有独立运动的三维数控滑台；加工时一个工件安装台用于加工，一个工件安装台用于上下工件。6.根据权利要求1所述的可多面加工的多主轴式加工中心，其特征在于:所述的工件安装台可以根据工作条件需求，安装有与工件安装数相同的竖向回转工作台。
【文档编号】B23Q1/01GK205414936SQ201620185775
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月11日
【发明人】林志贺
【申请人】林志贺