专利名称：多功能数控机床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种金属切削机床，特别是涉及一种具铣削与钻削功能的多功能数控机床。
背景技术：
目前，加工轴类零件的多种工序如圆弧槽加工、直线槽加工、孔加工、倒角与凸台加工等等如果说要在同一台金属切削机床上完成，则只能采用数控铣床或加工中心设备，而数控铣床或加工中心设备价格昂贵，而且用数控铣床或加工中心设备加工上述的轴类零件圆弧槽、直线槽、孔、倒角与凸台之类的效率不高，不但不能满足于批量生产，又生产成本较高。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种兼具铣削与钻削功能的多功能数控机床，以实现在同一机床上完成轴类零件各种槽、孔、倒角及凸台等的加工。
本实用新型的目的是通过提供一种具有如下结构的多功能数控机床来实现的，包括有床身、由数控系统控制的可移动拖板、装夹工件用的夹具部件及装夹刀具用的刀架部件，其特征是所述的拖板上安装有一减速箱，所述的装夹工件用的夹具部件安装在该减速箱的主轴上，待加工工件夹在夹具上，它既可随主轴一起转动，又可随拖板一起轴向移动；所述的刀架部件包括装夹刀具用的刀架，刀架安装在一由电机驱动的刀架主轴上，电机安装在一主轴箱内，主轴箱传动连接有一可带动其沿轴向作直线运动的油缸或气缸，刀具装在刀架上，它既可随主轴一起转动，又可随主轴箱一起作轴向移动；而所述的减速箱电机、刀架主轴电机以及油缸或气缸均连接到数控系统的相应处理和控制单元，电机的转动以及油缸或气缸的动作行程，均按槽或孔加工要求编制的数控程序来控制，控制工件和刀具的转动和移动，实现规则或不规则槽、孔、倒角、凸台等的加工。
所述的刀架部件可包含有多个装夹刀具用的刀架，每一刀架独立安装在各自主轴上，而每一主轴均由一对应的电机驱动，每一电机均各自安装在一主轴箱内，每一主轴箱均传动连接有一可带动其作直线运动的油缸或气缸，这样通过多个独立刀架的设置，可实现在同一工件上多孔或多槽的同步加工。
所述的床身上的拖板通过滚珠丝杠来传动，丝杠由数控系统控制的伺服或步进电机驱动。
所述的装夹工件用的夹具部件包括装在减速箱主轴上的弹簧夹头，而该弹簧夹头与一装在减速箱上的油缸或气缸的活塞杆相连，由此实现工件的自动夹紧和自动松开。
所述的刀架可设置为三个，以120°间隔沿圆周方向均布，分别安装在三个由各自电机驱动的独立主轴上。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于1.生产效率高，能实现全自动加工装卸；2.机床制造成本低，结构紧凑；3、加工范围广，适用轴类产品上加工规则或不规则槽、孔、倒角及凸台等，能自动控制槽、孔的加工深度，不需要任何机械调整；4、配置可靠的数控系统，达到高精度、高效率及多功能。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1的A向视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对实用新型作进一步详细描述。
图1-图2示出了本实用新型多功能数控机床的一个实施方式。它包括一带床腿1的床身3上安装有可沿导轨滑动的拖板5，该拖板5由安装在床身上的滚珠丝杠4传动，滚珠丝杠4由数控系统6控制的步进或伺服电机2驱动。由步进或伺服电机2带动丝杠副，丝杠4通过支架带动拖板5。
拖板5上安装有一主轴与导轨长度方向一致的减速箱8，减速箱的主轴(即动力输出轴)上安装有夹持工件用的夹具部件9，该夹具部件9主要采用一弹簧夹头，弹簧夹头通过气缸或油缸7自动夹紧或松开。具体是在减速箱8上安装一气缸或油缸7，弹簧夹头与气缸或油缸的活塞杆相连，当活塞杆作前后运动时，带动与之相连的弹簧夹头动作，以达到自动夹紧或松开的目的。所述的减速箱电机及油缸或气缸均连接到数控系统的相应处理和控制单元，电机的转动以及油缸或气缸的动作，均按加工要求编制的数控程序来控制。装夹在夹具上的待加工工件，按加工要求既可随减速器主轴一起转动，又可随拖板一起轴向移动。
本机床可设置一个或多个可绕各自轴线旋转的刀架10，刀架10上可装置不同的刀具，以加工轴类工件铣削、钻削等的需要。在本实施例中，设有三个装夹刀具用的刀架10，三刀架按装夹在弹簧夹头上的工件的旋转中心线的圆周方向120°间隔均匀布置。而每一刀架均独立安装在各自主轴上，每一主轴均由一对应的电机驱动，每一电机又均各自安装在一主轴箱11内，每一主轴箱均与一油缸或气缸12的活塞杆传动连接，通过活塞杆的带动，主轴箱11可作轴向直线运动。而电机的转动以及油缸或气缸的动作，均按加工要求编制的数控程序来控制。刀具装夹在刀架上，按加工要求既可随减主轴一起转动，又可随主轴箱一起轴向移动。
本实用新型多功能数控车床的工作过程是这样的首先将工件安装在减速箱8主轴的弹簧夹头上，通过气缸或油缸7活塞杆拉紧弹簧夹头，使工件夹紧；然后通过数控系统6控制步进或伺服电机2使拖板5移动，而工件通过减速箱主轴带动旋转，根据所要加工的槽或孔编制的数控程序，控制工件的转动和移动；同时，装夹刀具的三个刀架10通过各自的电机主轴及气缸或油缸12带动转动和移动，通过液压或气压获得不同的切削深度，从而加工出不同的槽或孔。
本实用新型多功能数控车床的上述的工件旋转与移动、刀架的旋转与移动均通过数控程序的运行，即可在同一台机床上完成加工轴类零件的多种工序，如圆弧槽加工、直线槽加工、孔加工、倒角与凸台加工等等，实现全自动加工装卸，达到高精度、高效率、多功能的功效。
权利要求1.一种多功能数控机床，包括有床身(3)、由数控系统(6)控制的可移动拖板(5)、装夹工件用的夹具部件(9)及装夹刀具用的刀架部件，其特征在于所述的拖板(5)上安装有一减速箱(8)，所述的装夹工件用的夹具部件安装在该减速箱的主轴上；所述的刀架部件包括装夹刀具用的刀架(10)，刀架安装在一由电机驱动的刀架主轴上，电机安装在一主轴箱(11)内，主轴箱传动连接有一可带动其作直线运动的油缸或气缸(12)。
2.如权利要求1所述的多功能数控机床，其持征在于所述的刀架部件包含有多个装夹刀具用的刀架(10)，每一刀架独立安装在各自主轴上，而每一主轴均由一对应的电机驱动，每一电机均各自安装在一主轴箱(11)内，每一主轴箱均传动连接有一可带动其作直线运动的油缸或气缸(12)。
3.要求1或2所述的多功能数控机床，其特征在于所述的床身(3)上设置有数控系统控制的伺服或步进电机(2)驱动的滚珠丝杠(4)，所述的拖板(5)与该丝杠传动连接。
4.如权利要求2所述的多功能数控机床，其特征在于所述的各刀架(10)沿所述的装夹在夹具部件上的工件的旋转中心线的圆周方向均匀布置。
5.如权利要求1或2所述的多功能数控机床，其特征在于所述的装夹工件用的夹具部件(9)包括装在减速箱主轴上的弹簧夹头，并该弹簧夹头与一装在减速箱(8)上的油缸或气缸(7)的活塞杆相连。
6.如权利要求4所述的多功能数控机床，其特征在于所述的刀架(10)设置为三个，以120°间隔沿圆周方向均布，分别安装在三个由各自电机驱动的独立主轴上。
专利摘要本实用新型涉及一种多功能数控机床，包括有床身、由数控系统控制的可移动拖板、装夹工件用的夹具部件及装夹刀具用的刀架部件，其特征是拖板上安装有一减速箱，装夹工件用的夹具部件安装在该减速箱的主轴上；刀架部件包括装夹刀具用的刀架，刀架安装在一由电机驱动的刀架主轴上，电机安装在一主轴箱内，主轴箱传动连接有一可带动其作直线运动的油缸或气缸。本实用新型的优点是采用多刀架、多电机驱动的、机械与液压传动机构组合于一体的数控传动系统，其整体结构紧凑、制造成本较低，兼具铣削与钻削功能、自动完成轴类零件槽、孔的加工，加工工序实现全自动化，从而大大提高生产效率与质量的可靠性。
文档编号B23Q5/00GK2933699SQ20062010416
公开日2007年8月15日 申请日期2006年5月31日 优先权日2006年5月31日
发明者应圣平, 李元峰 申请人:应圣平, 李元峰