专利名称：多工位雕铣机床的制作方法
技术领域：
本实用新型属于数控加工机床技术领域，具体涉及一种多工位雕铣机床。
背景技术：
传统的数控系统虽然已经实现了一定的功能，但是由于传统数控系统采用的是专用计算机系统，实现过程对用户来讲是封闭的，模块功能也是固定的，不同厂商的软硬件互不兼容，用户无法对系统进行重新定义和扩展，系统与外部缺乏有效的通信功能，这就增加了用户的投资风险和成本。普通机床价格相对便宜，粗精加工或者在不同的机床上进行，工人忙于装夹工件、 启动机床、进刀退刀、停车及卸工件等，不仅工人劳动强度大，而且生产效率也低，不利于保证产品加工精度；或者粗精加工在同一机床上进行，需要人工频繁更换刀具等，费时费力。 数控加工中心价格相对昂贵，仅设置有单主轴装置，工件的所有加工都在一台设备上完成， 不能充分发挥粗精加工各自的特点要求，加工中心对工件的加工是按顺序来进行的，粗精加工不能同时进行，生产效率还有提升的空间，难以适应企业大规模生产的要求。因此，大、中小企业迫切需求一种经济实惠，生产效率更高的设备，它具有一个统一的可重构的系统平台，模块化组织结构，允许用户根据需要进行选配和集成、更改或扩展系统的功能，以便迅速适应不同的应用需求。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种多工位雕铣机床，它可以同时进行粗精等多阶段加工，工件只需装夹一次，大大提高了生产效率和加工精度。为实现上述目的本实用新型提供了一种多工位雕铣机床，包括底座1、立柱观、两个以上悬臂，立柱观垂直可旋转地安装在底座1上，立柱观上端向圆周外侧分别等角度地固定有两个以上悬臂，各个悬臂上各自安装有加工刀具及刀具驱动装置，相应地在上述各个加工刀具及刀具驱动装置的下方安装有安装在底座1上的用于固定工件的两个以上加工台。所述加工台包括支撑台、X轴工作台、Y轴工作台，支撑台安装在底座1上并能在底座1上旋转和固定，X轴工作台安装在支撑台上并能沿以立柱观为圆心的圆周径向方向运动和固定，Y轴工作台安装在X轴工作台上并能沿以立柱观为圆心的圆周切向方向运动和固定。X轴工作台在支撑台上和Y轴工作台在X轴工作台上运动的实现结构是步进式电动机带动丝杠旋转的结构。所述悬臂上安装的加工刀具及刀具驱动装置包括Z轴步进电动机、Z轴丝杠、主轴箱、电主轴、刀具，主轴箱和悬臂之间为上下方向的燕尾槽配合，主轴箱沿燕尾槽运动的实现结构是Z轴步进电动机带动Z轴丝杠旋转的结构，主轴箱内安装有电主轴，电主轴安装有刀具。[0010]悬臂的长度能够加长。立柱28通过键连接安装齿轮29，电动机驱动一系列与齿轮四咬合的传动装置。所述悬臂为两个，即悬臂甲8、悬臂乙11，分别固定在立柱观上端两侧，相应的加工台也为两个，相应的加工刀具及刀具驱动装置也为两套。本实用新型通过在立柱周围等角度布置多个加工台和在立柱上布置多个相应的力臂和加工刀具，实现工件的一次装夹即实现同时进行工件在不同加工阶段的加工，例如粗加工、半精加工、精加工、打磨等等；当然也可以仅仅设置两个加工台和两个悬臂及刀具， 实现加工件的粗加工和精加工，实现了粗精加工的同时进行，刀具的更换次数大大减少，这极大的提高了加工精度、生产效率；通过加长悬臂可以加工更大的工件。采用本实用新型多工位雕铣机床能够显著提高生产效率和加工质量，缩短施工周期，降低工人的劳动强度，减少工人人数，而且价格相对于数控加工中心来说便宜，因此具有较大的推广价值。此外，多工位雕铣机床对工人的技能要求较低，避免了大量熟练工人的集中投入，有利于生产的组织和工程质量的全面提高，大大提高了产品的质量和生产率，减轻了工人劳动强度，经济效益和社会效益显著。该多工位雕铣机机还是自动化程度较高的加工设备，在信号采集方面选用光电耦合器、接近开关、电子感应传感器等先进的自动控制元器件。本机床床身还具有有足够的刚度、较高的精度、好的抗振性和较小的热变形，该机床加工范围广泛，能加工金属和非金属零件，可以加工平面，槽面和一些曲面等，是一种高效率，多功能的数控设备。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的俯视图；图3为图2的左视图；上图中1、底座，2、支撑台甲，3、X轴工作台甲，4、Y轴工作台甲，5、刀具甲，6、电主轴甲，7、主轴箱甲，8、悬臂甲，9、Z轴混合式步进电动机甲，10、Z轴混合式步进电动机乙， 11、悬臂乙，12、Z轴丝杠乙，13、主轴箱乙，14、电主轴乙，15、刀具乙，16、Y轴工作台乙，17、X 轴工作台乙，18、支撑台乙，19、X轴混合式步进电动机乙，20、X轴混合式步进电动机甲，21、 X轴丝杠甲，22、Y轴混合式步进电动机甲，23,Y轴混合式步进电动机乙，24、Χ轴丝杠乙，25、 Y轴丝杠乙，26、Y轴丝杠甲，27、Z轴丝杠甲，28、立柱，29、齿轮。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型多工位雕铣机床作进一步详细的说明。如图1、2、3所示。底座1上固定安装有支撑台甲2，支撑台甲2上有X轴工作台 3、X轴混合式步进电动机甲20和X轴丝杠甲21，X轴混合式步进电动机甲20带动X轴丝杠甲21转动，X轴丝杠甲21带动X轴工作台3沿X向左右移动；X轴工作台3上安装有Y 轴工作台甲4、Y轴混合式步进电动机甲22和Y轴丝杠甲26，Y轴混合式步进电动机甲22 带动Y轴丝杠甲沈转动，Y轴丝杠甲沈带动Y轴工作台甲4沿Y向前后移动。支撑台乙 18上有X轴工作台乙17、Χ轴混合式步进电动机乙19和X轴丝杠乙对，X轴混合式步进电动机乙19带动X轴丝杠乙M转动，X轴丝杠乙M带动X轴工作台乙17沿X向左右移动；X轴工作台乙17上安装有Y轴工作台乙16、Y轴混合式步进电动机乙23和Y轴丝杠乙25， Y轴混合式步进电动机乙23带动Y轴丝杠乙25转动，Y轴丝杠乙25带动Y轴工作台乙16 沿Y向前后移动。支撑台甲1和支撑台乙18为可旋转的安装在底座1上。底座1中心部位垂直安装有立柱观，立柱观的上端向正对两侧分别固定有悬臂甲 8和悬臂乙11。悬臂甲8安装有Z轴混合式步进电动机甲9和Z轴丝杠甲27，Z轴混合式步进电动机甲9带动Z轴丝杠甲27转动，Z轴丝杠甲27带动主轴箱甲7沿Z向上下移动； 悬臂乙11安装有Z轴混合式步进电动机乙10和Z轴丝杠乙12，Z轴混合式步进电动机乙 10带动Z轴丝杠乙12转动，Z轴丝杠乙12带动主轴箱乙13沿Z向上下移动。立柱28通过键连接安装齿轮四，通过电动机驱动一系列与齿轮四咬合的传动装置，从而实现立柱28 绕其轴心旋转，从而实现了悬臂甲8和悬臂乙11绕立柱观的中心线作任意角度旋转。上述多工位雕铣机床的工作过程刀具甲5安装粗加工刀具，刀具乙15安装精加工刀具，Y轴工作台甲4和Y轴工作台乙16上同时分别固定待加工的工件甲和工件乙，启动电主轴甲6，对工件甲进行粗加工，粗加工完毕后，电主轴甲6停机归位，立柱观旋转180 度，即粗加工刀具甲5转到待加工工件乙下方，精加工刀具乙15转到已完成粗加工的工件甲下方。电主轴甲6和电主轴乙14启动，粗加工刀具甲5对待加工工件乙进行粗加工，与此同时，精加工刀具乙15对已经粗加工过的工件甲进行精加工，经加工完毕后，取下成品工件甲换上待加工工件丙，此时刀具甲5对工件乙已经完成粗加工。立柱观反向旋转180 度，刀具甲5和刀具乙15分别对待加工工件丙和已经粗加工过工件乙进行粗精加工。如此反复，这样就实现了粗精加工的同时进行，刀具的更换次数大大减少，这极大的提高了生产效率，并且工件一次装夹便可以完成粗精加工，保证了产品的加工精度。底座1、悬臂甲8和悬臂乙11可以更长，这样可以加工更大的工件。本实用新型还可以在立柱观为圆心的圆周上安装三个或三个以上的悬臂，各个悬臂与圆心的连线的夹角相等，每个悬臂上分别安装Z轴混合式步进电动机和Z轴丝杠，Z 轴混合式步进电动机带动Z轴丝杠转动，Z轴丝杠带动主轴箱沿Z向上下移动，相应地底座 1上在立柱观为圆心的圆周上安装三个或三个以上的加工台，各个加工台的支撑台相应旋转一定的角度使X轴工作台能沿上述圆周的径向运动，旋转立柱观使各悬臂依次在各加工台停留，从而实现对工件进行各种阶段的加工，即粗加工、半精加工、精加工等。采用本实用新型多工位雕铣机床能够显著提高生产效率和加工质量，缩短施工周期，降低工人的劳动强度，减少工人人数，而且价格相对于数控加工中心来说便宜，因此具有较大的推广价值。此外，多工位雕铣机床对工人的技能要求较低，避免了大量熟练工人的集中投入，有利于生产的组织和工程质量的全面提高，大大提高了产品的质量和生产率，减轻了工人劳动强度，经济效益和社会效益显著。该多工位雕铣机机还是自动化程度较高的加工设备，在信号采集方面选用光电耦合器、接近开关、电子感应传感器等先进的自动控制元器件。本机床床身还具有有足够的刚度、较高的精度、好的抗振性和较小的热变形，该机床加工范围广泛，能加工金属和非金属零件，可以加工平面，槽面和一些曲面等，是一种高效率，多功能的数控设备。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种多工位雕铣机床，包括底座(1)，其特征在于还包括立柱( )、两个以上悬臂， 立柱08)垂直可旋转地安装在底座(1)上，立柱08)上端向圆周外侧分别等角度地固定有两个以上悬臂，各个悬臂上各自安装有加工刀具及刀具驱动装置，相应地在上述各个加工刀具及刀具驱动装置的下方安装有安装在底座(1)上的用于固定工件的两个以上加工台。
2.根据权利要求1所述的多工位雕铣机床，其特征在于所述加工台包括支撑台、X轴工作台、Y轴工作台，支撑台安装在底座(1)上并能在底座(1)上旋转和固定，X轴工作台安装在支撑台上并能沿以立柱08)为圆心的圆周径向方向运动和固定，Y轴工作台安装在X 轴工作台上并能沿以立柱08)为圆心的圆周切向方向运动和固定。
3.根据权利要求2所述的多工位雕铣机床，其特征在于X轴工作台在支撑台上和Y轴工作台在X轴工作台上运动的实现结构是步进式电动机带动丝杠旋转的结构。
4.根据权利要求1所述的多工位雕铣机床，其特征在于所述悬臂上安装的加工刀具及刀具驱动装置包括Z轴步进电动机、Z轴丝杠、主轴箱、电主轴、刀具，主轴箱和悬臂之间为上下方向的燕尾槽配合，主轴箱沿燕尾槽运动的实现结构是Z轴步进电动机带动Z轴丝杠旋转的结构，主轴箱内安装有电主轴，电主轴安装有刀具。
5.根据权利要求1所述的多工位雕铣机床，其特征在于悬臂的长度能够加长。
6.根据权利要求1所述的多工位雕铣机床，其特征在于立柱08)通过键连接安装齿轮( )，电动机驱动一系列与齿轮09)咬合的传动装置。
7.根据权利要求1至6任一所述的多工位雕铣机床，其特征在于所述悬臂为两个，即悬臂甲(8)、悬臂乙(11)，分别固定在立柱08)上端正对两侧，相应的加工台也为两个，相应的加工刀具及刀具驱动装置也为两套。
专利摘要本实用新型公开了一种多工位雕铣机床，包括底座(1)、立柱(28)、两个以上悬臂，立柱(28)垂直可旋转地安装在底座(1)上，立柱(28)上端向圆周外侧分别等角度地固定有两个以上悬臂，各个悬臂上各自安装有加工刀具及刀具驱动装置，相应地在上述各个加工刀具及刀具驱动装置的下方安装有安装在底座(1)上的用于固定工件的两个以上加工台。本实用新型通过在立柱周围等角度布置多个加工台和在立柱上布置多个相应的力臂和加工刀具，实现工件的一次装夹即实现同时进行工件在不同加工阶段的加工，刀具的更换次数大大减少，这极大的提高了加工精度、生产效率。
文档编号B23Q5/34GK202123278SQ20112007527
公开日2012年1月25日 申请日期2011年3月21日 优先权日2011年3月21日
发明者曹树坤, 杨尚伟, 王长蕾, 贾佳, 隋志明 申请人:济南大学