专利名称：数控多轴锁芯专用机床的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种数控机床，尤其是一种可同时对锁芯进行多刀具切削的数控多轴 锁芯专用机床。
背景技术：
目前，锁具内部锁芯的生产已经可以实现全自动化操作，传统的工艺是通过在四 方刀架固定不同类型的刀具，然后通过预先安排好的程序操作四方刀架上的刀具对锁芯进 行高速切削，从而在锁芯上切削钻出供弹子和弹簧等元件穿设的槽或通道。其中，由于切削 过程属于高速切削，故需要在切削的时候通过冷却液对刀具进行冷却，而在冷却液回收的 过程中，由于工作环境的限定，冷却液内必然会掺杂切削下的金属屑。此时，传统的的做法 是通过人工方法对混有金属屑的冷却液进行分离，由此，势必将造成人员的浪费，生产效率 的降低，同时也会引起不必要的环境污染。为了避免上述问题的产生，有厂家会采用将刀具 换成耐热程度更高的合金钢，这样势必会带来生产成本的相应提高，从而增加不必要的生 产负担。另外，传统的自动化生产中采用四方刀架或排刀架对不同类型的刀具进行固定安 装，在预定程序下，换刀时，四方刀架或排刀架需要进行退刀再进刀的过程，故换刀时间也 计算到生产时间内，则生产每个锁芯的时间延长了，厂家的生产效率也相应显得较低。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种可同时进行多刀具切削的，生产效 率高，降低生产成本，保护环境的数控多轴锁芯专用机床。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种数控多轴锁芯专用机床，其特 征是包括有机床、电动机、以及安设于机床上的主轴和安设于主轴处的刀架组件，主轴上 安设有进料机构，进料机构包括进料端和出料端，出料端处设有夹紧件，电动机与主轴联 动，刀架组件包括有第一刀架、第二刀架和第三刀架，第一刀架包括有第一刀架座、安设于 第一刀架座上的第一刀夹、第一横向进给机构、以及与第一横向进给机构轴向垂直设置的 第一纵向进给机构，第一横向进给机构轴向和主轴轴向平行设置，第一横向进给机构构成 第一刀架座沿第一横向进给机构轴向移动的滑移配合，第一纵向进给机构构成第一刀夹沿 第一纵向进给机构轴向移动的滑移配合，第一刀夹位于夹紧件处，第二刀架包括有第二刀 架座、安设于第二刀架座上的第二刀夹、以及与主轴轴向位于同一直线上的第二刀架进给 机构，第二刀架进给机构构成第二刀架座沿第二刀架进给机构轴向移动的滑移配合，第三 刀架包括有第三刀架座、安设于第三刀架座上的第三刀夹、第三横向进给机构、以及与第三 横向进给机构轴向垂直设置的第三纵向进给机构，第三横向进给机构轴向和主轴轴向平行 设置，第三横向进给机构构成第三刀架座沿第三横向进给机构轴向移动的滑移配合，第三 纵向进给机构构成第三刀夹沿第三纵向进给机构轴向移动的滑移配合，第三刀夹位于夹紧 件处。其中，所述机床上设有沿第一横向进给机构轴向设置的第一刀架滑轨，第一刀架
4座上设有与第一刀架滑轨相适配的滑槽并架设于第一刀架滑轨上，第一横向进给机构包括 有进给电机、沿第一刀架滑轨轴向设置的第一横向传动螺杆和套设于第一横向传动螺杆上 的第一横向传动螺母，第一横向传动螺母与第一刀架座固定，进给电机输出端与第一横向 传动螺杆联动，第一纵向进给机构包括有另一个的进给电机、沿第一纵向进给机构轴向设 置的第一纵向传动螺杆和套设于第一纵向传动螺杆上的第一纵向传动螺母，第一纵向传动 螺母与第一刀夹固定，进给电机输出端与第一纵向传动螺杆联动，所述机床上设有沿第二 刀架进给机构轴向设置的第二刀架滑轨，第二刀架座上设有与第二刀架滑轨相适配的滑槽 并架设于第二刀架滑轨上，第二刀架进给机构包括有另一个的进给电机、沿第二刀架滑轨 轴向设置的传动螺杆和套设于传动螺杆上的传动螺母，传动螺母与第二刀架座固定，进给 电机输出端与传动螺杆联动，所述机床上设有沿第三横向进给机构轴向设置的第三刀架滑 轨，第三刀架座上设有与第三刀架滑轨相适配的滑槽并架设于第三刀架滑轨上，第三横向 进给机构包括有进给电机、沿第三刀架滑轨轴向设置的第三横向传动螺杆和套设于第三横 向传动螺杆上的第三横向传动螺母，第三横向传动螺母与第三刀架座固定，进给电机输出 端与第三横向传动螺杆联动，第三纵向进给机构包括有另一个的进给电机、沿第三纵向进 给机构轴向设置的第三纵向传动螺杆和套设于第三纵向传动螺杆上的第三纵向传动螺母， 第三纵向传动螺母与第三刀夹固定，进给电机输出端与第三纵向传动螺杆联动。采用上述技术方案，在机床上设置的第一刀架、第二刀架和第三刀架上分别安放 不同类型的刀具，第一刀架固定车刀，第二刀架固定钻刀，第三刀架固定削刀，由主轴上的 进料机构进料，并通过夹紧件夹紧，然后电动机驱动主轴旋转，机床上的三把刀架在外部控 制设备的控制下进行相应的走刀，由此通过刀架上的刀具对坯料进行车削钻的操作，相对 传统的四方刀架或排刀架的车削方式，在效率上得到了极大的提高，故相应节约了人工操 作，提高了生产效率的同时，降低了生产成本。本发明可通过提高主轴转速来实现每分钟 3000转以上的高速切削，由于采用了专用刀具，数控多轴锁芯专用机床在高速运作状态下 实现干切削作业，从而避免了冷却液的使用，保护了生产环境的卫生，并提高了切削废弃物 的回收率。其中，横向进给机构和纵向进给机构的方向限定并无绝对规定，我们这里所说的 横向和纵向只是相对于主轴的轴向位置来规定的，而实际中，两者的位置可以互换，只要其 中有一位置的轴向是和主轴平行，如此即可保证横向和纵向位移后，刀具能实现全方位的 切削动作。本发明的进一步设置为所述第一刀夹底部安设有第一底板，第一底板和第一刀 夹间构成导轨导槽配合，第一底板和第一刀夹固定一侧的另一侧与第一纵向传动螺母固 定，第一底板和第一刀架座间构成导轨导槽配合，第三刀夹底部安设有第三底板，第三底板 和第三刀夹间构成导轨导槽配合，第三底板和第三刀夹固定一侧的另一侧与第三纵向传动 螺母固定，第三底板和第三刀架座间构成导轨导槽配合。采用上述技术方案，第一刀架和第三刀架上的纵向传动机构是带动底板进行滑 移，由此来实现刀夹在轴向上的运动；而刀夹分别与各种所在的底板构成导轨导槽配合，由 此可实现刀夹在底板上沿轴向位置的调整，保证刀具的安设空间充足。本发明的进一步设置为所述机床为立方体框架结构，机床内部还设有隔料板和 回收板，隔料板位于回收板上方，隔料板和回收板均位于夹紧件下方，隔料板和回收板均倾 斜设置，隔料板上设有紧密排布的漏孔。
采用上述技术方案，当坯料被加工完成后从夹紧件处掉落至隔料板上，并由倾斜 的隔料板下落回收，其中，由于隔料板上带有漏孔，切削屑等则穿过漏孔下落至下方的回收 板，并通过倾斜的回收板集中回收，使得整体操作回收过程的简单环保。本发明的再进一步设置为所述机床上方还设有第四刀架，第四刀架包括有第四 刀架座、安设于第四刀架座上的第四刀夹、以及分别垂直于主轴轴向和第二刀架进给机构 轴向的第四刀架进给机构，第四刀架进给机构构成第四刀架座沿第四刀架进给机构轴向移 动的滑移配合，第四刀夹位于夹紧件处。其中，所述机床上设有沿第四刀架进给机构轴向设置的第四刀架滑轨，第四刀架 座上设有与第四刀架滑轨相适配的滑槽并架设于第四刀架滑轨上，第四刀架进给机构包括 有另一个的进给电机、沿第四刀架滑轨轴向设置的第四传动螺杆和套设于第四传动螺杆上 的第四传动螺母，第四传动螺母与第四刀架座固定，进给电机输出端与第四传动螺杆联动。采用上述技术方案，第四刀架垂直安设于床身所在端面上，则第四刀架上的第四 刀夹可随第四刀架进给机构的驱动下进行上下运动，从而实现对工件的切断操作。下面结合附图对本发明作进一步描述。
图1为本发明实施例的示意图。图2为本发明实施例另一视角的示意图。图3为本发明实施例的主轴和刀架组件的示意图。图4为本发明实施例第一刀架的示意图。图5为本发明实施例第一横向进给机构的示意图。图6为本发明实施例第一横向进给机构和第一纵向进给机构的示意图。图7为本发明实施例第二刀架的示意图。图8为本发明实施例第四刀架的爆炸图。图9为本发明另一种实施例的示意图。
具体实施例方式如图1、2所示，本实施例包括有框架结构且中空的机床1，机床1中空的内部设有 隔料板11和回收板12，隔料板11安设于回收板12的上方，隔料板11和回收板12两者平 行设置，隔料板11和回收板12均倾斜设置，隔料板11上设有呈网格状紧密排布的漏孔。机 床1中部还安设有电动机13，以驱动机床1上的主轴2进行转动，主轴2安设于机床1上 方，主轴2上设有皮带，主轴2通过皮带与电动机13输出轴联动。主轴2中心还设有安放 进料机构21用的通道，进料机构21包括进料端211和出料端212，出料端212处设有夹紧 坯料用的夹紧件22，其中隔料板11和回收板12的较高点位于夹紧件22下方，原材料铜棒 由进料机构21的进料端211进入，然后从出料端212伸出，此时夹紧件22在汽缸作用下夹 紧铜棒。如图3-6所述，机床1上夹紧件22处还设有由第一刀架3、第二刀架4和第三刀架 5组成的刀架组件，第一刀架3包括有第一刀架座31、安设于第一刀架座31上的第一刀夹 32、第一横向进给机构33、以及与第一横向进给机构33轴向垂直设置的第一纵向进给机构34，第一刀架座31包括安设于机床1上的第一刀架滑轨14，第一刀架滑轨14沿第一横向进 给机构33轴向设置，第一刀架座31上设有与第一刀架滑轨14相适配的滑槽311并架设于 第一刀架滑轨14上，第一横向进给机构轴向33和主轴2轴向平行设置，第一横向进给机构 33包括有进给电机6、沿第一刀架滑轨14轴向设置的第一横向传动螺杆331和套设于第一 横向传动螺杆331上的第一横向传动螺母332，第一横向传动螺母332与第一刀架座31固 定，进给电机6输出端与第一横向传动螺杆331联动，通过进给电机6输出端的输出，可实 现与第一横向传动螺母332固定的第一刀架座31的横向位移；第一纵向进给机构34包括 有另一个的进给电机6、沿第一纵向进给机构34轴向设置的第一纵向传动螺杆341和套设 于第一纵向传动螺杆341上的第一纵向传动螺母342，第一纵向传动螺母342与第一刀夹 32固定，进给电机6输出端与第一纵向传动螺杆341联动，可实现与第一纵向传动螺母342 固定的第一刀夹32的纵向位移；第一刀夹32底部安设有第一底板321，第一底板321底部 与第一纵向传动螺母342固定，且第一底板321底部设有导轨，并与第一纵向进给机构34 上开设的导槽构成所述的导轨导槽配合，第一底板321上部设有导槽，并与第一刀夹32底 部的导轨构成所述的导轨导槽配合，此处第一刀夹32和第一底板321与第一底板321和第 一纵向进给机构34间的导轨导槽配合不通过电机联动，而是通过手动调节的方式实现位 置的调整和固定，进而进行对刀具或者固定件等的操作。本发明中，第三刀架5在结构和尺 寸上均与和第一刀架3相同，唯一不同的是第三刀架5以主轴2轴向为中心线，对称地设置 于第一刀架3的另一边，且第三刀夹5朝向夹紧件22设置并与第一刀夹32位置相对。如 图7所示，第二刀架4包括有第二刀架座41、安设于第二刀架座41上的第二刀夹42、以及 与主轴2轴向位于同一直线上的第二刀架进给机构43，机床1上设有沿第二刀架进给机构 43轴向设置的第二刀架滑轨15，第二刀架座41上设有与第二刀架滑轨15相适配的滑槽并 架设于滑轨上，第二刀架进给机构43包括有另一个的进给电机6、沿第二刀架滑轨15轴向 设置的传动螺杆431和套设于传动螺杆431上的传动螺母432，传动螺母432与第二刀架 座41固定，进给电机6输出端与传动螺杆431联动，传动螺母432与第二刀架座41底部固 定。第二刀夹42上主要安装钻头，故对被加工件的钻削时通过第二刀架4实现的。另外，如图8、9所示，机床1上夹紧件22的上方还安设有第四刀架7，第四刀架7 包括有第四刀架座71、安设于第四刀架座71上的第四刀夹72、以及分别垂直于床身所在端 面的第四刀架进给机构73，第四刀夹72下方固定有第四刀架底板721，第四刀架进给机构 73构成第四刀架座71沿第四刀架进给机构73轴向移动的滑移配合。机床1上设有沿第 四刀架进给机构73轴向设置的第四刀架滑轨16，第四刀架座71上设有与第四刀架滑轨16 相适配的滑槽并架设于第四刀架滑轨16上，第四刀架进给机构73包括有另一个的进给电 机6、沿第四刀架滑轨16轴向设置的第四传动螺杆731和套设于第四传动螺杆731上的第 四传动螺母732，第四传动螺母732与第四刀架底板721固定，进给电机6输出端与第四传 动螺杆731联动。由于第四刀架7垂直安设于床身1所在端面上，则第四刀架7上的第四 刀夹72可随第四刀架进给机构73的驱动下进行上下运动，从而实现对工件的切断操作。本发明中，在机床上设置的第一刀架3、第二刀架4和第三刀架5上分别安放不同 类型的刀具，第一刀架3固定车刀，第二刀架4固定钻刀，第三刀架5固定削刀，由主轴2上 的进料机构21进料，并通过夹紧件22夹紧，然后电动机13通过带轮的方式驱动主轴2旋 转，机床1上的三把刀架在外部控制设备的控制下进行相应的走刀，由此通过刀架上不同的刀具对坯料同时进行车削钻的操作，相对传统的四方刀架的车削方式，在效率上得到了 极大的提高，故相应节约了人工操作，提高了生产效率的同时，降低了生产成本。本发明可 通过提高主轴2转速来实现每分钟3000转以上的高速切削，由于采用了专用刀具，数控多 轴锁芯专用机床在高速运作状态下实现干切削作业，从而避免了冷却液的使用，进而保护 了生产环境的卫生，并提高了切削废弃物的回收率。其中，横向进给机构和纵向进给机构 的方向限定并无绝对规定，我们这里所说的横向和纵向只是相对于主轴的轴向位置来规定 的，而实际中，两者的位置可以互换，只要其中有一位置的轴向是和主轴平行，如此即可保 证横向和纵向位移后，刀具能实现全方位的切削动作。其中，第一刀架3和第三刀架5上的 纵向传动机构是带动底板进行滑移，由此来实现刀夹在轴向上的运动；而刀夹分别与各种 所在的底板构成导轨导槽配合，由此可实现刀夹在底板上沿轴向位置的调整，保证刀具的 安设空间充足。另外，当坯料被加工完成后从夹紧件22处掉落至隔料板11上，并由倾斜的 隔料板11下落回收，由于隔料板11上带有漏孔，切削屑等则穿过漏孔下落至下方的回收板 12，并通过倾斜的回收板12集中回收，使得整体操作回收过程的简单环保。本发明还可以 有其他实施方式，凡采用同等替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的 范围之内。
权利要求
1.一种数控多轴锁芯专用机床，其特征是包括有机床、电动机、以及安设于机床上的 主轴和安设于主轴处的刀架组件，主轴上安设有进料机构，进料机构包括进料端和出料端， 出料端处设有夹紧件，电动机与主轴联动，刀架组件包括有第一刀架、第二刀架和第三刀 架，第一刀架包括有第一刀架座、安设于第一刀架座上的第一刀夹、第一横向进给机构、以 及与第一横向进给机构轴向垂直设置的第一纵向进给机构，第一横向进给机构轴向和主轴 轴向平行设置，第一横向进给机构构成第一刀架座沿第一横向进给机构轴向移动的滑移配 合，第一纵向进给机构构成第一刀夹沿第一纵向进给机构轴向移动的滑移配合，第一刀夹 位于夹紧件处，第二刀架包括有第二刀架座、安设于第二刀架座上的第二刀夹、以及与主轴 轴向位于同一直线上的第二刀架进给机构，第二刀架进给机构构成第二刀架座沿第二刀架 进给机构轴向移动的滑移配合，第三刀架包括有第三刀架座、安设于第三刀架座上的第三 刀夹、第三横向进给机构、以及与第三横向进给机构轴向垂直设置的第三纵向进给机构，第 三横向进给机构轴向和主轴轴向平行设置，第三横向进给机构构成第三刀架座沿第三横向 进给机构轴向移动的滑移配合，第三纵向进给机构构成第三刀夹沿第三纵向进给机构轴向 移动的滑移配合，第三刀夹位于夹紧件处。
2.根据权利要求1所述的数控多轴锁芯专用机床，其特征是所述机床上设有沿第一 横向进给机构轴向设置的第一刀架滑轨，第一刀架座上设有与第一刀架滑轨相适配的滑槽 并架设于第一刀架滑轨上，第一横向进给机构包括有进给电机、沿第一刀架滑轨轴向设置 的第一横向传动螺杆和套设于第一横向传动螺杆上的第一横向传动螺母，第一横向传动螺 母与第一刀架座固定，进给电机输出端与第一横向传动螺杆联动，第一纵向进给机构包括 有另一个的进给电机、沿第一纵向进给机构轴向设置的第一纵向传动螺杆和套设于第一纵 向传动螺杆上的第一纵向传动螺母，第一纵向传动螺母与第一刀夹固定，进给电机输出端 与第一纵向传动螺杆联动，所述机床上设有沿第二刀架进给机构轴向设置的第二刀架滑 轨，第二刀架座上设有与第二刀架滑轨相适配的滑槽并架设于第二刀架滑轨上，第二刀架 进给机构包括有另一个的进给电机、沿第二刀架滑轨轴向设置的传动螺杆和套设于传动螺 杆上的传动螺母，传动螺母与第二刀架座固定，进给电机输出端与传动螺杆联动，所述机床 上设有沿第三横向进给机构轴向设置的第三刀架滑轨，第三刀架座上设有与第三刀架滑轨 相适配的滑槽并架设于第三刀架滑轨上，第三横向进给机构包括有进给电机、沿第三刀架 滑轨轴向设置的第三横向传动螺杆和套设于第三横向传动螺杆上的第三横向传动螺母，第 三横向传动螺母与第三刀架座固定，进给电机输出端与第三横向传动螺杆联动，第三纵向 进给机构包括有另一个的进给电机、沿第三纵向进给机构轴向设置的第三纵向传动螺杆和 套设于第三纵向传动螺杆上的第三纵向传动螺母，第三纵向传动螺母与第三刀夹固定，进 给电机输出端与第三纵向传动螺杆联动。
3.根据权利要求1或2所述的数控多轴锁芯专用机床，其特征是所述第一刀夹底部 安设有第一底板，第一底板和第一刀夹间构成导轨导槽配合，第一底板和第一刀夹固定一 侧的另一侧与第一纵向传动螺母固定，第一底板和第一刀架座间构成导轨导槽配合，第三 刀夹底部安设有第三底板，第三底板和第三刀夹间构成导轨导槽配合，第三底板和第三刀 夹固定一侧的另一侧与第三纵向传动螺母固定，第三底板和第三刀架座间构成导轨导槽配合。
4.根据权利要求1或2所述的数控多轴锁芯专用机床，其特征是所述机床为立方体框架结构，机床内部还设有隔料板和回收板，隔料板位于回收板上方，隔料板和回收板均位 于夹紧件下方，隔料板和回收板均倾斜设置，隔料板上设有紧密排布的漏孔。
5.根据权利要求3所述的数控多轴锁芯专用机床，其特征是所述机床为立方体框架 结构，机床内部还设有隔料板和回收板，隔料板位于回收板上方，隔料板和回收板均位于夹 紧件下方，隔料板和回收板均倾斜设置，隔料板上设有紧密排布的漏孔。
6.根据权利要求4所述的数控多轴锁芯专用机床，其特征是所述机床上方还设有第 四刀架，第四刀架包括有第四刀架座、安设于第四刀架座上的第四刀夹、以及分别垂直于主 轴轴向和第二刀架进给机构轴向的第四刀架进给机构，第四刀架进给机构构成第四刀架座 沿第四刀架进给机构轴向移动的滑移配合，第四刀夹位于夹紧件处。
7.根据权利要求5所述的数控多轴锁芯专用机床，其特征是所述机床上方还设有第 四刀架，第四刀架包括有第四刀架座、安设于第四刀架座上的第四刀夹、以及分别垂直于主 轴轴向和第二刀架进给机构轴向的第四刀架进给机构，第四刀架进给机构构成第四刀架座 沿第四刀架进给机构轴向移动的滑移配合，第四刀夹位于夹紧件处。
8.根据权利要求6所述的数控多轴锁芯专用机床，其特征是所述机床上设有沿第四 刀架进给机构轴向设置的第四刀架滑轨，第四刀架座上设有与第四刀架滑轨相适配的滑槽 并架设于第四刀架滑轨上，第四刀架进给机构包括有另一个的进给电机、沿第四刀架滑轨 轴向设置的第四传动螺杆和套设于第四传动螺杆上的第四传动螺母，第四传动螺母与第四 刀架座固定，进给电机输出端与第四传动螺杆联动。
9.根据权利要求7所述的数控多轴锁芯专用机床，其特征是所述机床上设有沿第四 刀架进给机构轴向设置的第四刀架滑轨，第四刀架座上设有与第四刀架滑轨相适配的滑槽 并架设于第四刀架滑轨上，第四刀架进给机构包括有另一个的进给电机、沿第四刀架滑轨 轴向设置的第四传动螺杆和套设于第四传动螺杆上的第四传动螺母，第四传动螺母与第四 刀架座固定，进给电机输出端与第四传动螺杆联动。
全文摘要
本发明提供了一种可同时进行多刀具切削的，生产效率高，降低生产成本，保护环境的数控多轴锁芯专用机床，包括有机床、电动机、以及安设于机床上的主轴和安设于主轴处的刀架组件，主轴上安设有进料机构，进料机构处设有夹紧件，刀架组件包括有第一刀架、第二刀架和第三刀架，第一刀架和第三刀架在不同的进给电机的带动下可实现相对自身的横向滑移和纵向滑移，第二刀架在进给电机的带动下可实现沿主轴轴向移动的滑移，通过外部控制设备的控制，由此实现三把刀架同时对主轴夹紧件处的被加工件进行加工。相对传统的四方刀架或排刀架的车削方式，本发明在效率上得到了极大的提高，故相应节约了人工操作，提高了生产效率的同时，降低了生产成本。
文档编号B23P23/00GK102000976SQ20101054764
公开日2011年4月6日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者孙作士, 孙競 申请人:温州杰拓数控设备有限公司