专利名称：双层立卧加工中心机床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数控机床领域，具体地说是一种双层立卧加工中心机床。
背景技术：
目前，为了保证工件在一次装夹时，尽可能加工多个面与同时加工多个面，提高加 工效率，减少加工辅助时间，保证机床的同种功能和加工范围的情况下，使机床的占地面积 尽可能小，为解决此问题，机床厂家有的采用立式加工中心机床，其由底座、滑枕、工作台、 立柱、主轴箱和用于控制数控机床各部件工作的数控单元组成，底座上端设有滑枕和立柱， 滑枕下端经床身上设有的滑轨雨底座滑动连接，并经底座上设有的丝杠驱动沿Z轴水平滑 移，工作台经滑枕上部设有的滑轨与滑枕滑动连接，并经滑枕上设有的丝杠驱动沿X轴水 平滑移，立柱一侧设有导轨，导轨上设有主轴箱，主轴箱经立柱上设有的丝杆驱动沿导轨垂 直上下滑移，主轴箱下端正对工作台设有主轴头，主轴箱上端设有伺服电机，通过伺服电机 带动主轴头旋转，进而对零件进行加工，其不足是在加工过程中，需反复改变工件在工作 台上的定位状态，延长工件的加工时间，生产效率低，增加工人的劳动强度；有的采用五轴 联动加工中心机床，其由底座、立柱、工作台、回转工作台、升降丝杠、主轴箱和用于控制数 控机床各部件工作的数控单元组成，底座上设有工作台，一端设有立柱，底座上设有用于驱 动立柱水平滑移的丝杠，工作台上部设有回转工作台，可实现工件沿Z轴旋转±360° ，立 柱上设有主轴箱，主轴箱经立柱上设有的丝杠驱动可沿立柱上的导轨上下滑移，主轴箱采 用可回旋±90°的主轴回转体，实现主轴的立卧两用，以达到加工工件的多个面，其不足 是需要变换主轴回转体的体位来逐个加工工件的多个面，加工时间长，生产效率低；还有 一种是采用多铣头加工中心机床同时加工多个面，以及采用交换工作台装置加工工件，用 以减少加工辅助时间，其不足是机床成本高，占地面积大。
发明内容本实用新型的目的是为了保证工件在一次装夹时，尽可能同时加工多个面，将立
式加工中心机床和卧式加工中心机床的优点相结合，实现立式铣头与卧式铣头同时加工同
一个工件，一次装夹时可加工五个面，本实用新型提供了一种结构新颖、操作方便快捷，减
少加工辅助时间、提高生产效率、减小占地面积的双层立卧加工中心机床。 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是 —种双层立卧加工中心机床，包括底座、立柱、驱动丝杆、主轴箱和用以控制数控 各部件工作的数控单元，主轴箱一端设有主轴头，另一端设有伺服电机，其特征在于底座上 设有固定立柱、活动立柱、上工作台装置和下工作台装置，底座上设有下工作台装置，下工 作台装置中的滑架下端经下驱动丝杆与底座相连接，并经下驱动丝杆驱动使下工作台装置 沿丝杆X轴方向行走，下工作台装置前后两侧分别设有前支架和后支架，左右两侧分别设 有活动立柱和固定立柱，前支架和后支架下端分别与底座固定连接，上端经导轨与上工作 台装置中的滑架滑动连接，上工作台装置中的滑架两端与前支架和后支架上设有的驱动丝杆相铰接，经驱动丝杆驱动，使上工作台装置沿X轴方向滑移，固定立柱与底座固定连接，
活动立柱经固定在底座上的驱动丝杆与底座相连接，并经驱动丝杆驱动，使活动立柱沿驱
动丝杆X轴方向行走，活动立柱上设有卧式主轴箱，卧式主轴箱经固定在活动立柱上的垂
直驱动丝杆与活动立柱滑动连接，并经垂直驱动丝杆驱动沿Y轴方向滑移，固定立柱上设
有立式主轴箱，立式主轴箱经固定在固定立柱上的垂直驱动丝杆与固定立柱滑动连接，并
经垂直驱动丝杆驱动Y轴方向滑移，本实用新型将立式加工中心机床和卧式加工中心机床
合为一体，共用上下两层工作台，减少了占地面积，减少了加工辅助时间，提高了工作效率。 本实用新型中的上工作台装置和下工作台装置分别由工作台体、回转工作台、涡
轮、蜗杆、伺服电机、滑架、驱动丝杆和导轨组成，滑架中间为中空的空腔，空腔内侧沿Z轴
方向设有导轨，导轨上端设有驱动丝杆，驱动丝杆与导轨同方向，工作台体下端与导轨滑动
连接，上端两侧与驱动丝杆相铰接，中间设有梯形凹槽，回转工作台设在梯形凹槽内，回转
工作台下端设有涡轮，涡轮经蜗杆与固定在工作台体上的伺服电机相啮合，通过伺服电机
驱动，使涡轮蜗杆带动回转工作台旋转，通过驱动丝杆驱动，使工作台体沿Z轴方向滑移，
以利于卧式主轴铣头对工件的四个面进行铣削。 本实用新型由于采用上述结构，将立式加工中心机床和卧式加工中心机床的优点 相结合，实现立式铣头与卧式铣头同时加工同一个工件， 一次装夹时可加工五个面，具有结 构新颖、操作方便快捷，减少加工辅助时间、提高生产效率、减小占地面积等优点。
图1是本实用新型的立体结构示意图。 图2是本实用新型一种加工方式的结构示意图。 图3是图2中上工作台装置和下工作台装置交换位置对工件进行加工的结构示意 图。 图4是本实用新型的另一种加工方式的结构示意图。 图5是本实用新型的整体外形示意图。 图6是本实用新型中的上工作台装置或下工作台装置的俯视图的结构示意图。 图7是图6中A-A的全剖结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步说明 如附图所示，一种双层立卧加工中心机床，包括底座1、立柱(2、 16)、驱动丝杆(6、 7、9、14、17、18、19)、主轴箱(3、 13)和用以控制数控各部件工作的数控单元，主轴箱(3、 13) 一端设有主轴头(4、12)，另一端设有伺服电机(5U5)，底座1上设有固定立柱2、活动立柱 16、上工作台装置和下工作台装置，底座1上设有下工作台装置，下工作台装置中的滑架20 下端经下驱动丝杆18与底座1相连接，并经下驱动丝杆18驱动使下工作台装置沿丝杆X 轴方向行走，下工作台装置前后两侧分别设有前支架24和后支架25，左右两侧分别设有活 动立柱16和固定立柱2，前支架24和后支架25下端分别与底座1固定连接，上端经导轨 与上工作台装置中的滑架8滑动连接，上工作台装置中的滑架8两端与前支架24和后支架 25上设有的驱动丝杆7相铰接，经驱动丝杆7驱动，使上工作台装置沿X轴方向滑移，固定立柱2与底座1固定连接，活动立柱16经固定在底座1上的驱动丝杆17与底座1相连接， 并经驱动丝杆17驱动，使活动立柱16沿驱动丝杆X轴方向行走，活动立柱16上设有卧式 主轴箱13，卧式主轴箱13经固定在活动立柱16上的垂直驱动丝杆14与活动立柱16滑动 连接，并经垂直驱动丝杆14驱动沿Y轴方向滑移，固定立柱2上设有立式主轴箱3，立式主 轴箱3经固定在固定立柱2上的垂直驱动丝杆6与固定立柱2滑动连接，并经垂直驱动丝 杆6驱动Y轴方向滑移，本实用新型将立式加工中心机床和卧式加工中心机床合为一体，共 用上下两层工作台，减少了占地面积，减少了加工辅助时间，提高了工作效率。 本实用新型中的上工作台装置和下工作台装置分别由工作台26、回转工作台10、 滑架8、驱动丝杆9和导轨20组成，滑架8中间为中空的空腔，空腔内侧沿Z轴方向设有导 轨20，滑架8上端设有驱动丝杆9，驱动丝杆9与导轨20同方向，工作台26下端经导轨20 与滑架8滑动连接，上端两侧与驱动丝杆9相铰接，中间设有回转工作台(10、21)，回转工作 台(10、21)经固定在工作台上的电机29驱动涡轮27蜗杆28，使回转工作台(10、21)带着 加工工件(11、22)回转，通过驱动丝杆9驱动，使工作台26沿Z轴方向滑移，以利于卧式主 轴铣头12对工件的四个面进行铣削。 本实用新型中的回转工作台是由回转工作台面、转轴和挡圈组成，转轴上端与工 作台面固定连接，下端与挡圈固定连接，工作台面下端外周设有环形凸台，工作台上设有与 环形凸台相配合的环形槽，回转工作台经环形凸台与工作台上的环形槽相卡合，以利于回 转工作台的旋转定位，转轴经轴套经工作台活动连接。 本实用新型中的驱动丝杆(6、7、9、14、17、18、9) 一端经联轴器与电机相连接，另 一端与螺母相铰接，以使电机23驱动驱动丝杆(6、14)沿轴向旋转。 本实用新型还可在整机外部架设防护罩，防护罩上设有开拉门。 本实用新型的具体实施过程 实施例1 : 在图2中，将加工工件11装夹在回转工作台10上，活动立柱16上的卧式主轴箱经 驱动丝杆14驱动沿Y轴方向上下滑移，使其对准加工工件的加工面，活动立柱16经驱动丝 杆17驱动沿X轴方向滑移，使其靠向加工工件的加工面，使用卧式铣头12对加工工件进行 加工，回转工作台10可沿Y轴作任意角度旋转，以改变加工工件的加工面，进而对其加工， 同时将加工工件22装夹在下工作台装置的回转工作台21上，下工作台装置经驱动丝杆18 驱动，使下工作台装置上的加工工件22正对立式铣头4，立式主轴箱经驱动丝杆6驱动沿 Y轴方向下滑移，使用立式铣头4对准加工工件22的上表面进行加工，加工完毕后，在图3 中，立式主轴箱沿Y轴方向向上滑移，交换回转工作台IO与回转工作台21的位置，使用卧 式铣头12对加工工件22进行加工，使用立式铣头4对加工工件11进行加工，这样可以达 到同时一次装夹加工工件11和加工工件22，两个铣头可交替对两个加工工件的五个面进 行加工。 实施例2 : 在图4中，将加工工件11装夹在回转工作台10上，活动立柱16经驱动丝杆17驱 动，使卧式铣头靠向加工工件，同时，立式铣头经驱动丝杆6驱动，使立式铣头对准加工工 件ll的上表面，使用卧式铣头12对加工工件11圆周面进行加工，同时使用立式铣头4对 加工工件的上表面进行加工，实现用立式铣头与卧式铣头同时对加工工件11进行加工。[0026] 本实用新型由于采用上述结构，将立式加工中心机床和卧式加工中心机床的优点 相结合，实现立式铣头与卧式铣头同时加工同一个工件， 一次装夹时可加工五个面，具有结 构新颖、操作方便快捷，减少加工辅助时间、提高生产效率、减小占地面积等优点。
权利要求一种双层立卧加工中心机床，包括底座、立柱、驱动丝杆、主轴箱和用以控制数控各部件工作的数控单元，主轴箱一端设有主轴头，另一端设有伺服电机，其特征在于底座上设有固定立柱、活动立柱、上工作台装置和下工作台装置，底座上设有下工作台装置，下工作台装置中的滑架下端经下驱动丝杆与底座相连接，下工作台装置前后两侧分别设有前支架和后支架，左右两侧分别设有活动立柱和固定立柱，前支架和后支架下端分别与底座固定连接，上端经导轨与上工作台装置中的滑架滑动连接，上工作台装置中的滑架两端与前支架和后支架上设有的驱动丝杆相铰接，固定立柱与底座固定连接，活动立柱经固定在底座上的驱动丝杆与底座相连接，活动立柱上设有卧式主轴箱，卧式主轴箱经固定在活动立柱上的垂直驱动丝杆与活动立柱滑动连接，固定立柱上设有立式主轴箱，立式主轴箱经固定在固定立柱上的垂直驱动丝杆与固定立柱滑动连接。
2. 根据权利要求1所述的一种双层立卧加工中心机床，其特征在于上工作台装置和下 工作台装置分别由工作台、回转工作台、滑架、驱动丝杆和导轨组成，滑架中间为中空的空 腔，空腔内侧沿Z轴方向设有导轨，滑架上端设有驱动丝杆，驱动丝杆与导轨同方向，工作 台下端经导轨与滑架滑动连接，上端两侧与驱动丝杆相铰接，中间设有回转工作台。
专利摘要本实用新型公开了一种双层立卧加工中心机床，包括底座、立柱、丝杆、主轴箱和用以控制数控各部件工作的数控单元，其特征在于底座上设有固定立柱、活动立柱、上工作台装置和下工作台装置，底座上设有下工作台装置，下工作台装置中的滑架下端经下驱动丝杆与底座相连接，下工作台装置前后两侧分别设有前支架和后支架，左右两侧分别设有活动立柱和固定立柱，前支架和后支架下端分别与底座固定连接，上端经导轨与上工作台装置中的滑架滑动连接，上工作台装置中的滑架两端与前支架和后支架上设有的驱动丝杆相铰接，固定立柱与底座固定连接，活动立柱经固定在底座上的驱动丝杆与底座相连接，活动立柱上设有卧式主轴箱，固定立柱上设有立式主轴箱，具有结构新颖、减少加工辅助时间、减小占地面积等优点。
文档编号B23C1/10GK201543876SQ200920258900
公开日2010年8月11日 申请日期2009年11月23日 优先权日2009年11月23日
发明者刘杨, 孙俊军, 李智 申请人:威海华东数控股份有限公司