专利名称：正倒立组合式数控车床自动化生产短线的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械零件加工设备，主要涉及盘套类零件车削自动化加工机床。
背景技术：
目前，独立式正立数控车床和独立式倒立数控车床在盘套类零件的车削加工中已有应用，对保证零件加工精度和提高生产效率起到了积极作用。但是，由于正立和倒立数控车床采用独立结构设置，在对一毛坯零件部份加工面完成正立车削加工后，需由人工转移送至倒立车床完成其余加工面的加工，降低了加工效率，增加了操作人员的劳动负荷，作业连续化程度降低。
发明内容
本实用新型的目的就是针对上述已有技术中独立式正立和倒立数控车床存在的问题和缺陷，设计一种正倒立组合式数控车床自动化生产短线，达到提高数控车床生产加工自动化和连续化水平、提高零件加工生产效率、减轻操作人员劳动强度、保证产品加工质量、降低零件加工成本的目的。
本实用新型的基本设计是，在上床身左、右侧部位上分别配装可左、右向移动、上、下向移动地倒立式主轴单元和正立式旋转刀架，倒立式旋转刀架和正立式主轴单元固配在下床身中间部位上，位于倒立式主轴单元和正立式旋转刀架下方，其倒立式旋转刀架位于正立式主轴单元的左侧部；装料机械手配装在正立式旋转刀架右侧部上；在下床身位于倒立式旋转刀架左侧部上设置安装定位装置，该定位装置在倒立式主轴单元下方；在倒立式主轴单元左下方和正立式旋转刀架右下方分别设置与其相配合的下料装置和上料装置，至此构成正倒立组合式数控车床自动化生产短线。
本实用新型克服了独立结构的正立和倒立车床存在的技术性问题，实现了主轴单元的正倒立组合，完成工件的上料、工件全部内外表面的加工、工件的下料输出，加工过程中，工件不需翻转，只需两次自动装夹，无需人工干预，其自动化生产短线总体设计新颖，结构合理，整体紧凑，占地面积小，作业自动化和连续化程度高，生产率高，操作人员劳动强度低，产品质量好，加工零件成本降低，尤其适用于各类盘、壳零件诸如汽车刹车盘、齿轮毛坯、法兰盘等加工使用。
图1是正倒立组合式数控车床自动化生产短线总体装配结构示意图；图2是图1中正立式旋转刀架、正立式主轴单元在上、下床身配置安装结构侧向示意图；图3是图1中倒立式主轴单元、倒立式旋转刀架在上、下床身配置安装结构侧向示意图；图4是正、倒立式主轴单元结构示意图；图5是定位装置结构示意图。
图中件号说明1、正立式主轴单元、2、正立式旋转刀架、3、正立式滑枕、4、正立式丝杠单元、5、正立式滑鞍、6、上床身、7、装料机械手、8、X向导轨、9、毛坯件、10、上料装置、11、下床身、12、正立式主轴电机、13、正立式主轴皮带、14、正立式Z向导轨、15、倒立式X向丝杠单元、16、正立式X向丝杠单元、17、倒立式主轴皮带、18、倒立式Z向导轨、19、倒立式主轴电机、20、倒立式滑鞍、21、倒立式Z向丝杠单元、22、倒立式滑枕、23、倒立式主轴单元、24、倒立式旋转刀架、25、定位装置、26、成品件、27、下料装置、28、卡盘、29、主轴、30、轴承座、31、主轴箱、32、主轴皮带轮、33、回转油缸、34、拉杆、35、锁紧螺母、36、双圆柱辊子轴承、37、定位螺母、38、锁紧螺母、39、双向推力轴承、40、双圆柱辊子轴承、41、定位螺母、42、托盘、43、导套、44、导柱、45、油缸、46、座板、47、关节轴承。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型最佳实施方案进行详细描述。正倒立组合式数控车床自动化生产短线包括上床身6和下床身11，在上床身6左、右侧部位上分别配装可左、右向移动、上、下向移动地倒立式主轴单元23和正立式旋转刀架2，倒立式旋转刀架24和正立式主轴单元1固配在下床身11中间部位上，位于倒立式主轴单元23和正立式旋转刀架2下方，其倒立式旋转刀架24位于正立式主轴单元1的左侧部；装料机械手7配装在正立式旋转刀架2右侧部上；在下床身11位于倒立式旋转刀架24左侧部位上设置安装定位装置25，该定位装置25在倒立式主轴单元23下方；在倒立式主轴单元23左下方和正立式旋转刀架2右下方分别设置与其相配合的下料装置27和上料装置10。正立式旋转刀架2与正立式滑枕3装成一体，正立式滑枕3可上下移动地配装在正立式滑鞍5上的正立式Z向导轨14上，正立式丝杠单元4安装在正立式滑鞍5上，且与正立式滑枕3螺旋连接装配；正立式主轴电机12固装在位于正立式主轴单元1侧部下床身11上，正立式主轴皮带13套装在正立式主轴电机12和正立式主轴单元1上，将其连通；倒立式X向丝杠单元15和正立式X向丝杠单元16水平配置且相互平行的配装在上床身6上，并分别与倒立式滑鞍20和正立式滑鞍5连接配合；倒立式Z向导轨18固装在倒立式滑鞍20上，倒立式滑枕22可上下移动地安装在倒立式Z向导轨18上，倒立式Z向丝杠单元21安装在倒立式滑鞍20上，且与倒立式滑枕22螺旋连接配合。正立式主轴单元1和倒立式主轴单元23结构是在主轴箱31上固装轴承座30，在轴承座30内并列固装双向推力轴承39和双圆柱辊子轴承40，双圆柱辊子轴承36固装在主轴箱31侧壁孔中，利用各轴承39、40和31内孔将主轴29可转动地安装在主轴箱31上，锁紧螺母35和定位螺母37旋装在主轴29外表面上，将双圆柱辊子轴承36轴向锁定定位，锁紧螺母38和定位螺母41旋装在主轴29外表面上将双向推力轴承39和双圆柱辊子轴承40轴向锁定定位，拉杆34插装在主轴29轴心通孔内，主轴皮带轮32固装在位于双圆柱辊子轴承36一侧外部份主轴29圆柱面上，卡盘28安装在位于双向推力轴承39一侧外部份主轴29端面，回转油缸33配装在主轴皮带轮32端面上，拉杆34两端分别与回转油缸33和卡盘28连接。在上床身6上固装三根相互平行的X向导轨8，其中一根X向导轨8固设在上床身6顶端面上，另二根X导轨8固配在上床身6内侧面上，并位于同一垂直平面内，在该三根X向导轨8上连接安装正立式滑鞍5和倒立式滑鞍20。定位装置25结构是在座板46下端面中心部位安装油缸45，导柱44均布配装在座板46上端面上；在托盘42下端面上安装与导柱44相配合的导套43，关节轴承47将托盘42与油缸45铰连接，导柱44活动插配在导套43内。在倒立式主轴单元23侧部并列倒置安装倒立式主轴电机19，倒立式主轴皮带17将倒立式主轴电机19与倒立式主轴单元23连通。
加工作业时，毛坯件9由上料装置10输送到预定位置，装料机械手7接到指令后，将在预定位置的毛坯件9拾取并输送到正立式主轴单元1的卡盘28上并卡紧，然后，根据预先编制好的加工程序指令进行正立式工序段的车削加工。完成该段加工后，倒立式主轴单元23沿X向移动至正立式主轴单元1处，将正立式主轴单元1的卡盘28上的工件取走，并送到倒立式工段内的定位装置25进行定位装卡，在定位装卡时定位装置25下部的油缸45动作，同时，对工件进行定位扶正。与此同时，上料机械手7从上料装置10的预定位置拾取毛坯件9，并输送至正立式主轴单元1的卡盘28上，完成正立式第二件的上料装卡。倒立式主轴单元23上的卡盘28定位卡紧工件后，根据预先编制好的加工程序指令进行倒立式工序段的车削加工。完成加工后，根据指令，倒立式卡盘28上的成品件26随倒立式主轴单元23运送至下料装置27，由下料装置27根据指令输送出本短线。至此，自动完成本短线全部加工工序。
权利要求1.一种正倒立组合式数控车床自动化生产短线，包括上床身(6)和下床身(11)，其特征在于在上床身(6)左、右侧部位上分别配装可左、右向移动、上、下向移动地倒立式主轴单元(23)和正立式旋转刀架(2)，倒立式旋转刀架(24)和正立式主轴单元(1)固配在下床身(11)中间部位上，位于倒立式主轴单元(23)和正立式旋转刀架(2)下方，其倒立式旋转刀架(24)位于正立式主轴单元(1)的左侧部；装料机械手(7)配装在正立式旋转刀架(2)右侧部上；在下床身(11)位于倒立式旋转刀架(24)左侧部位上设置安装定位装置(25)，该定位装置(25)在倒立式主轴单元(23)下方；在倒立式主轴单元(23)左下方和正立式旋转刀架(2)右下方分别设置与其相配合的下料装置(27)和上料装置(10)。
2.根据权利要求1所述的正倒立组合式数控车床自动化生产短线，其特征在于正立式主轴单元(1)和倒立式主轴单元(23)结构是在主轴箱(31)上固装轴承座(30)，在轴承座(30)内并列固装双向推力轴承(39)和双圆柱辊子轴承(40)，双圆柱辊子轴承(36)固装在主轴箱(31)侧壁孔中，利用各轴承(39)、(40)和(31)内孔将主轴(29)可转动地安装在主轴箱(31)上，锁紧螺母(35)和定位螺母(37)旋装在主轴(29)外表面上，将双圆柱辊子轴承(36)轴向锁定定位，锁紧螺母(38)和定位螺母(41)旋装在主轴(29)外表面上将双向推力轴承(39)和双圆柱辊子轴承(40)轴向锁定定位，拉杆(34)插装在主轴(29)轴心通孔内，主轴皮带轮(32)固装在位于双圆柱辊子轴承(36)一侧外部份主轴(29)圆柱面上，卡盘(28)安装在位于双向推力轴承(39)一侧外部份主轴(29)端面，回转油缸(33)配装在主轴皮带轮(32)端面上，拉杆(34)两端分别与回转油缸(33)和卡盘(28)连接。
3.根据权利要求1所述的正倒立组合式数控车床自动化生产短线，其特征在于在上床身(6)上固装三根相互平行的X向导轨(8)，其中一根X向导轨(8)固设在上床身(6)顶端面上，另二根X向导轨(8)固配在上床身(6)内侧面上，并位于同一垂直平面内，在该三根X向导轨(8)上连接安装正立式滑鞍(5)和倒立式滑鞍(20)。
4.根据权利要求1所述的正倒立组合式数控车床自动化生产短线，其特征在于定位装置(25)结构是在座板(46)下端面中心部位安装油缸(45)，导柱(44)均布配装在座板(46)上端面上；在托盘(42)下端面上安装与导柱(44)相配合的导套(43)，关节轴承(47)将托盘(42)与油缸(45)铰连接，导柱(44)活动插配在导套(43)内。
5.根据权利要求1所述的正倒立组合式数控车床自动化生产短线，其特征在于在倒立式主轴单元(23)侧部并列倒置安装倒立式主轴电机(19)，倒立式主轴皮带(17)将倒立式主轴电机(19)与倒立式主轴单元(23)连通。
专利摘要正倒立组合式数控车床自动化生产短线属于机械零件加工设备；在上床身左、右侧部位上分别配装倒立式主轴单元和正立式旋转刀架，倒立式旋转刀架和正立式主轴单元固配在下床身中间部位上，装料机械手配装在正立式旋转刀架侧部上，在下床身位于倒立式旋转刀架侧部上设置定位装置，上料装置和下料装置分别配置在正立式旋转刀架和倒立式主轴单元外侧部下方；本短线实现了主轴单元的正倒立组合，整体结构紧凑，占地面积小，零件加工自动化和连续化程度高，生产效率高，操作劳动强度低，加工质量好，尤其适合各类盘、壳类零件加工使用。
文档编号B23B3/36GK2832360SQ200520022008
公开日2006年11月1日 申请日期2005年11月24日 优先权日2005年11月24日
发明者沙若铮, 刘晓野, 马孝杰, 汪德书, 王志刚 申请人:哈尔滨马奇机械设备技术发展有限公司