一种多主轴加工设备的制造方法

文档序号:10782077
一种多主轴加工设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种多主轴加工设备,该设备包括底座、工作台和至少两个加工装置;工作台设置在底座上,用于固定待加工工件;至少两个加工装置分别设置在工作台的异侧,用以对固定在工作台上的待加工工件进行加工;加工装置的立柱驱动机构驱动立柱在底座上进行第一方向的移动;滑鞍滑动安装在立柱上,滑鞍驱动机构驱动滑鞍在立柱上做第二方向的移动;主轴箱滑动安装在滑鞍上,主轴箱驱动机构驱动主轴箱在滑鞍上做第三方向的移动,主轴箱上设有主轴;其中,第一方向、第二方向以及第三方向相互垂直,以使主轴可以对待加工工件进行三个维度的加工。本实用新型能够同时对待加工工件的至少两个面进行加工,提高了加工效率以及机床的利用率。
【专利说明】
_种多主轴加工设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及加工设备技术领域,特别是涉及一种多主轴加工设备。
【背景技术】
[0002]卧式铣床是金属铣削工件加工比较普遍的铣削加工机床之一。
[0003]现有的卧式铣床包括工作台和一个主轴,在进行金属铣削工件加工时,通过主轴上的刀具对工作台上的工件进行铣削,在完成一个面的铣削加工后更换到另外一面继续进行铣削加工。
[0004]现有的卧式铣床由于只配备一根主轴,在铣削加工箱体工件时,同一时间只能铣削加工一个面特征,加工中需要频繁的更换工件加工面,这样会导致加工效率的降低和机床利用率降低,特别是对箱体工件多面加工,这种缺点犹为明显。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供一种多主轴加工设备,能够解决现有技术存在的同一时间只能加工一个面特征导致加工效率低以及机床利用率低的问题。
[0006]为解决上述技术问题,本实用新型采用的一个技术方案是:提供一种多主轴加工设备,该设备包括底座、工作台和至少两个加工装置;所述工作台设置在所述底座上,用于固定待加工工件;至少两个加工装置分别设置在所述工作台的异侧,用以对固定在所述工作台上的待加工工件进行加工;所述两个加工装置均包括立柱和立柱驱动机构、滑鞍和滑鞍驱动机构、主轴箱和主轴箱驱动机构;所述立柱驱动机构固定于所述底座,所述立柱滑动安装在所述立柱驱动机构上,所述立柱驱动机构驱动所述立柱在所述底座上进行第一方向的移动;所述滑鞍滑动安装在所述立柱上,所述滑鞍驱动机构驱动所述滑鞍在所述立柱上做第二方向的移动;所述主轴箱滑动安装在所述滑鞍上,所述主轴箱驱动机构驱动所述主轴箱在所述滑鞍上做第三方向的移动,所述主轴箱上设有主轴;其中,所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向相互垂直,以使所述主轴可以对所述待加工工件进行三个维度的加工。
[0007]其中,每个所述加工装置相互独立。
[0008]其中,所述第一方向为平行于所述底座所在的平面以及平行于所述待加工工件的加工面的方向;所述第二方向为垂直于所述底座所在平面的方向;所述第三方向为垂直于所述待加工工件的加工面的方向。
[0009]其中,所述立柱驱动机构包括第一电机、第一丝杆和第一导轨副;所述第一丝杆分别与所述第一电机和所述立柱连接,所述第一导轨副沿所述第一方向延伸,所述第一导轨副的一侧与所述底座连接,另一侧与所述立柱连接,以使所述第一电机驱动所述第一丝杆转动而带动所述立柱在所述第一导轨副上滑动。
[0010]其中,所述滑鞍驱动机构包括第二电机、第二丝杆和第二导轨副;所述第二丝杆分别与所述第二电机和所述滑鞍连接,所述第二导轨副沿所述第二方向延伸,所述第二导轨副的一侧与所述立柱连接,另一侧与所述滑鞍连接,以使所述第二电机驱动所述第二丝杆转动而带动所述滑鞍在所述第二导轨副上滑动。
[0011]其中,所述主轴箱驱动机构包括第三电机、第三丝杆和第三导轨副;所述第三丝杆分别与所述第三电机和所述主轴箱连接,所述第三导轨副沿所述第三方向延伸,所述第三导轨副的一侧与所述滑鞍连接,另一侧与所述主轴箱连接,以使所述第三电机驱动所述第三丝杆转动而带动所述主轴箱在所述第三导轨副上滑动。
[0012]其中,所述工作台上安装有转台,所述待加工工件固定在所述转台上,所述转台用于带动所述待加工工件转动。
[0013]其中,所述转台上还设有夹具,用于固定所述待加工工件。
[0014]其中,所述夹具为方箱夹具,所述方箱夹具的四个侧面上均设有固定工位,用于固定所述待加工工件。
[0015]其中,所述方箱夹具的每个侧面上设有一个或者多个所述固定工位。
[0016]本实用新型的有益效果是:区别于现有技术的情况,本实用新型的多主轴加工设备的加工装置均通过各自的立柱驱动机构驱动立柱滑动、滑鞍驱动机构驱动滑鞍滑动以及主轴箱驱动机构驱动主轴箱滑动从而带动主轴在三个相互垂直的方向发生运动,从而使得主轴能对工作台上的待加工工件进行不同位置、不同深度的加工,以进行三个维度的立体加工,主轴的运动灵活,可控性高,从而提高了加工精度。并且,本实用新型设置有多个加工装置,该多个加工装置的主轴均能灵活地移动,能实现同时对待加工工件的多个面进行加工,进而提高了加工效率以及机床的利用率。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型多主轴加工设备实施例的立体结构示意图;
[0018]图2是本实用新型多主轴加工设备实施例的主视图;
[0019]图3是本实用新型多主轴加工设备实施例的左视图;
[0020]图4是本实用新型多主轴加工设备实施例的俯视图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0022]请参阅图1,图1是本实用新型多主轴加工设备实施例的结构示意图。
[0023]其中,本实用新型的多主轴加工设备可以是双面双主轴的卧式铣床,或者是四主轴、六主轴等的卧式铣床和非卧式结构类型的多主轴铣削机床。
[0024]本实施例以双面双主轴的卧式铣床为例对本实用新型进行介绍。
[0025]该双面双主轴的卧式铣床包括底座10、工作台20和两个加工装置30。值得一提的是,在其他实施例中,加工装置30至少有两个,在本实施例的双面双主轴加工设备中的加工装置30有两个,而在其他多主轴加工设备中的加工装置30则可以有多个。
[0026]请一并参阅图2-图4,图2是本实用新型多主轴加工设备实施例的主视图;图3是本实用新型多主轴加工设备实施例的左视图;图4是本实用新型多主轴加工设备实施例的俯视图。
[0027]其中,工作台20设置在底座10上,用于固定待加工工件40。
[0028]多个加工装置30分别设置在工作台20的异侧,用以对固定在工作台20上的待加工工件40进行加工。本实施例中,两个加工装置30分别设置在工作台20上的待加工工件40的两侧。
[0029]具体地,两个加工装置30均包括立柱31和立柱驱动机构32、滑鞍33和滑鞍驱动机构34、主轴箱35和主轴箱驱动机构36。
[0030]立柱驱动机构32固定于底座10,立柱31滑动安装在立柱驱动机构32上,立柱驱动机构32驱动立柱31在底座10上进行第一方向的移动。滑鞍33滑动安装在立柱31上,滑鞍驱动机构34驱动滑鞍33在立柱31上做第二方向的移动。主轴箱35滑动安装在滑鞍33上,主轴箱驱动机构36驱动主轴箱35在滑鞍33上做第三方向的移动,主轴箱35上设有主轴37,本实施例中的主轴37通过安装法兰用螺丝固定在主轴箱35上。第一方向、第二方向以及第三方向相互垂直,以使主轴37可以对待加工工件40进行三个维度的加工。
[0031]主轴37在加工的过程中,需要对待加工工件40的加工面的不同位置进行加工,并且,加工的深度也不同。本实用新型通过主轴箱驱动机构36驱动主轴箱35滑动,从而调整主轴37对待加工工件40的加工的深度。滑鞍驱动机构34驱动滑鞍33滑动,从而调整主轴37在待加工工件40的加工面的位置,使主轴37远离或者靠近底座10。立柱驱动机构32驱动立柱31滑动,从而调整主轴37在待加工工件40的加工面的位置,使主轴37相对于待加工工件40可以前后移动。通过立柱驱动机构32、滑鞍驱动机构34和主轴箱驱动机构36分别驱动立柱31、滑鞍33和主轴箱35,从而驱动主轴37进行三个相互垂直的方向运动,从而使得主轴37的运动更加灵活,可控性更高,使得加工的精度更高。主轴37平行于加工面的运动确定需要加工的位置,而垂直于加工面的运动则能确定加工的深度,从而通过主轴37的运动来控制对待加工工件40进行三个维度空间上的立体加工。
[0032]区别于现有技术的情况,本实用新型的多主轴加工设备的加工装置均通过各自的立柱驱动机构32驱动立柱31滑动、滑鞍驱动机构34驱动滑鞍33滑动以及主轴箱驱动机构36驱动主轴箱35滑动从而带动主轴37在三个相互垂直的方向发生运动,从而使得主轴37能对工作台20上的待加工工件40进行不同位置、不同深度的加工,以进行三个维度的立体加工,主轴37的运动灵活,可控性高,从而提高了加工精度。并且,本实用新型设置有多个加工装置30,该多个加工装置30的主轴37均能灵活地移动,能实现同时对待加工工件40的多个面进行加工,进而提高了加工效率以及机床的利用率。
[0033]具体而言,本实施例中的两个加工装置30相互独立,例如,图1中工作台20的左边的是第一加工装置,该第一加工装置的立柱31、滑鞍33、主轴箱35在X、Y、Z方向的运动带动其主轴头37在Χ、Υ、Ζ方向运动完成对待加工工件40—个面的面特征的加工。图1中工作台右边的是第二加工装置,该第二加工装置的立柱31、滑鞍33、主轴箱34在Χ、Υ、Ζ方向的运动带动其主轴37在Χ、Υ、Ζ方向运动完成对待加工工件40另一个面的面特征的加工。
[0034]每个加工装置30相互独立,例如,本实施例中,第一加工装置和第二加工装置相互独立,即,两个加工装置30的主轴37的运动可以是不同步的,从而使得该两个加工装置30不仅能同时对待加工工件40的两个面进行加工,还能在两个面上分别加工出不同的面特征。因此,本实用新型同样适用于不同面特征的待加工工件40的加工,同样提高了加工效率。
[0035]在本实施例中,第一加工装置和第二加工装置对称设置在工作台20的两侧。
[0036]在本实施例中,第一方向为平行于底座10所在的平面以及平行于待加工工件40的加工面的方向。具体地,如图1所示,第一方向即X轴的方向,立柱驱动机构32驱动立柱31沿X轴方向的运动带动滑鞍33、主轴箱35和主轴37均沿X轴方向运动,使得主轴37能运动到工件X轴方向上所需加工的位置。
[0037]第二方向为垂直于工作台20所在平面的方向,即图1中Y轴的方向,滑鞍驱动机构34驱动滑鞍33沿Y轴方向的运动带动主轴箱35和主轴37均沿Y轴方向运动,使得主轴37运动到待加工工件40在Y轴方向上所需加工的位置。
[0038]第三方向为垂直于待加工工件40的加工面的方向,即图1中Z轴的方向,主轴箱驱动机构36驱动主轴箱35沿Z轴方向的运动带动主轴37沿Z轴方向运动,从而使主轴37运动到待加工工件40在Z轴方向上所需加工的深度。
[0039]本实用新型中的立柱驱动机构32包括第一电机321、第一丝杆322和第一导轨副323。
[0040]第一丝杆322分别与第一电机321和立柱31连接,具体地,第一丝杆322的一端连接在第一电机321的输出端上,第一丝杆322与立柱31之间通过螺纹连接。第一导轨副323沿第一方向,即X轴方向延伸,第一导轨副323的一侧与底座10连接,另一侧与立柱31连接,以使第一电机321驱动第一丝杆322转动而带动立柱31在第一导轨副323上滑动,从而使主轴37沿第一方向运动。
[0041 ] 滑鞍驱动机构34包括第二电机341、第二丝杆342和第二导轨副343。
[0042]第二丝杆342分别与第二电机341和滑鞍33连接,具体地,第二丝杆342的一端连接在第二电机341的输出端上,第二丝杆342与滑鞍33之间通过螺纹连接。第二导轨副343沿第二方向,即Y轴方向延伸,第二导轨副343的一侧与立柱31连接,另一侧与滑鞍33连接,以使第二电机341驱动第二丝杆342转动而带动滑鞍33在第二导轨副343上滑动,从而使主轴37沿第二方向运动。
[0043]主轴箱驱动机构36包括第三电机361、第三丝杆362和第三导轨副363。
[0044]第三丝杆362分别与第三电机361和主轴箱35连接,具体地,第三丝杆362的一端连接在第三电机361的输出端上,第三丝杆362与主轴箱35之间通过螺纹连接。第三导轨副363沿第三方向,即Z轴方向延伸,第三导轨副363的一侧与滑鞍33连接,另一侧与主轴箱35连接,以使第三电机361驱动第三丝杆362转动而带动主轴箱35在第三导轨副363上滑动,从而使主轴37沿第三方向运动。
[0045]其中,第一电机321、第二电机341和第三电机361均为伺服电机。
[0046]当然,立柱31、滑鞍33和主轴箱35的滑动方式还可以是其它本领域常用的方式,并不仅限于上述滑动方式。
[0047]在工作台20上安装有转台80,待加工工件40放置在转台80上,转台80用于带动待加工工件40转动。当待加工工件40的两个面加工完之后,转台80自动旋转,使得待加工工件40发生转动,从而使待加工工件40的另外两个需要加工的面与主轴37相对,以便于主轴37对该两个面进行加工,从而减少了待加工工件40的取放操作,提高了加工效率。本实用新型的转台80可以是分度转台或者数控转台。具体地,该转台80置于工作台20的中心位置。
[0048]为了固定待加工工件40,在转台80上还设有夹具90,该夹具90通过螺丝固定在转台80上。
[0049]本实施例中的夹具90为方箱夹具,该方箱夹具的四个侧面上均设有固定工位,用于固定待加工工件40。
[0050]具体而言,本实用新型在加工过程中,转台80每转一次,定位之后,主轴37给待加工工件40朝向Z轴的两个面进行加工之外,还可以给朝向X轴的两个待加工工件40的朝向Z轴的面进行加工,即转台80每转一次,每个主轴37可以对三个面进行加工,待三个面都加工完之后,再旋转转台80对其它面进行加工,因而,本实用新型能大大减少工件40旋转的次数,节约了时间,提高了效率。此外,当其中两个面上的固定工位中的工件已经加工完成,而另外两个固定工位的工件还正在加工的时候,已经加工完成的工件可以进行下料,同时在空出的固定工位上进行上料,而对另外两个固定工位上的工件的加工不造成影响,进一步提尚了效率。
[0051]方箱夹具可以在主轴37的最大行程范围内,在每个侧面上设一个或者多个固定工位,例如,本实施例的方箱夹具的每个侧面上均设有两个固定工位,因而,每个侧面可以固定两个待加工工件40,因此,转台80每旋转一次,主轴34可以对更多的面进行加工,进一步减少了工件40的转动的次数,节约了时间,提高了效率。
[0052]综上,本实用新型能同时对待加工工件40的至少两个面进行加工,进而提高了加工效率以及机床的利用率。
[0053]以上仅为本实用新型的实施方式,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种多主轴加工设备,其特征在于,包括: 底座; 工作台,设置在所述底座上,用于固定待加工工件; 至少两个加工装置,设置在所述工作台的异侧,用以对固定在所述工作台上的待加工工件进行加工; 所述两个加工装置均包括立柱和立柱驱动机构、滑鞍和滑鞍驱动机构、主轴箱和主轴箱驱动机构;所述立柱驱动机构固定于所述底座,所述立柱滑动安装在所述立柱驱动机构上,所述立柱驱动机构驱动所述立柱在所述底座上进行第一方向的移动;所述滑鞍滑动安装在所述立柱上,所述滑鞍驱动机构驱动所述滑鞍在所述立柱上做第二方向的移动;所述主轴箱滑动安装在所述滑鞍上,所述主轴箱驱动机构驱动所述主轴箱在所述滑鞍上做第三方向的移动,所述主轴箱上设有主轴;其中,所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向相互垂直,以使所述主轴可以对所述待加工工件进行三个维度的加工。2.根据权利要求1所述的多主轴加工设备,其特征在于,每个所述加工装置相互独立。3.根据权利要求2所述的多主轴加工设备,其特征在于,所述第一方向为平行于所述底座所在的平面以及平行于所述待加工工件的加工面的方向;所述第二方向为垂直于所述底座所在平面的方向;所述第三方向为垂直于所述待加工工件的加工面的方向。4.根据权利要求3所述的多主轴加工设备,其特征在于,所述立柱驱动机构包括第一电机、第一丝杆和第一导轨副; 所述第一丝杆分别与所述第一电机和所述立柱连接,所述第一导轨副沿所述第一方向延伸,所述第一导轨副的一侧与所述底座连接,另一侧与所述立柱连接,以使所述第一电机驱动所述第一丝杆转动而带动所述立柱在所述第一导轨副上滑动。5.根据权利要求4所述的多主轴加工设备,其特征在于,所述滑鞍驱动机构包括第二电机、第二丝杆和第二导轨副; 所述第二丝杆分别与所述第二电机和所述滑鞍连接,所述第二导轨副沿所述第二方向延伸,所述第二导轨副的一侧与所述立柱连接,另一侧与所述滑鞍连接,以使所述第二电机驱动所述第二丝杆转动而带动所述滑鞍在所述第二导轨副上滑动。6.根据权利要求5所述的多主轴加工设备,其特征在于,所述主轴箱驱动机构包括第三电机、第三丝杆和第三导轨副; 所述第三丝杆分别与所述第三电机和所述主轴箱连接,所述第三导轨副沿所述第三方向延伸,所述第三导轨副的一侧与所述滑鞍连接,另一侧与所述主轴箱连接,以使所述第三电机驱动所述第三丝杆转动而带动所述主轴箱在所述第三导轨副上滑动。7.根据权利要求1所述的多主轴加工设备,其特征在于,所述工作台上安装有转台,所述待加工工件固定在所述转台上,所述转台用于带动所述待加工工件转动。8.根据权利要求7所述的多主轴加工设备,其特征在于,所述转台上还设有夹具,用于固定所述待加工工件。9.根据权利要求8所述的多主轴加工设备,其特征在于,所述夹具为方箱夹具,所述方箱夹具的四个侧面上均设有固定工位,用于固定所述待加工工件。10.根据权利要求9所述的多主轴加工设备,其特征在于,所述方箱夹具的每个侧面上设有一个或者多个所述固定工位。
【文档编号】B23Q1/26GK205464494SQ201521135124
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年12月30日
【发明人】陈宗孟, 吕战争, 游天佑
【申请人】深圳市配天智造装备股份有限公司
再多了解一些
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