一种卧式数控加工中心的制作方法

本发明涉及一种加工中心，特别涉及一种卧式数控加工中心。

背景技术：

卧式加工中心适用于零件形状比较复杂和精度要求高的产品的批量生产，特别是在比较重的加工工件和偏高的工件上的加工，相比立式加工中心更具优势，其技术含量高，是数控机床产业发展水平的标志性产品之一。但是，目前国内卧式加工中心存在以下问题：1.一次装夹只能加工工件一个侧面，在工件需要加工多个侧面时，需要进行多次装夹，而多次装夹就会导致加工精度水平比较低，加工时间长，工作效率低下等问题；2.卧式加工中心通过数控系统、伺服系统装置控制机床基本运动，其构建的主要特征是主轴水平设置，因此刀具无法加工到工件的上端面，不利于同时对多个面进行加工卧式数控加工中心。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种加工精度高、加工效率高、能同时对工件多个面进行加工的卧式数控加工中心。

本发明所采用的技术方案是：本发明包括机架、安装在所述机架上的底座、设置在所述底座上的进给机构、设置在所述底座上的立柱、设置在所述底座上的自动换刀装置以及设置在所述立柱上的主轴头，所述主轴头与所述立柱之间为滑动配合，所述主轴头上安装有刀具，所述进给机构包括鞍座及连接在所述鞍座上端的工作台，所述鞍座与所述底座以及所述工作台与所述鞍座之间均为滑动配合，所述工作台上还安装有旋转盘，所述旋转盘上设置有工件夹具。

进一步地，所述底座与所述鞍座之间设置有x轴导轨与x轴丝杆机构，所述鞍座与所述工作台之间设置有y轴导轨与y轴丝杆机构，所述主轴头与所述立柱之间设置有z轴导轨与z轴丝杆机构，所述x轴丝杆机构、所述y轴丝杆机构、所述z轴丝杆机构包括对称设置的两根丝杆以及与所述丝杆相连接的第一伺服电机。

进一步地，所述主轴头包括底板、设置在所述底板上的旋转装置，所述旋转装置包括两块对称设置的固定板、铰接在两块所述固定板之间的主轴箱以及固定设置在所述固定板一侧的第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴与所述主轴箱的一侧相连接。

进一步地，所述自动换刀装置为圆盘式刀库。

进一步地，所述主轴头上设置有冷却液喷头，所述冷却液喷头通过导管与设置在所述底座上的冷却泵电机相连接，所述冷却泵电机通过导管与设置在所述底座的冷却液水箱相连接。

进一步地，所述圆盘式刀库通过固定座设置在所述底座上，所述固定座的上端设置有绞座，所述圆盘式刀库通过所述绞座与所述固定座之间铰接，所述固定座上设置有第三伺服电机，所述第三伺服电机通过带传动与所述绞座相连接。

进一步地，所述立柱上设置有自动对刀装置，所述自动对刀装置包括激光扫描仪和探刀，所述激光扫描仪设在所述立柱上，所述探刀安装在所述圆盘式刀库内。

进一步地，所述圆盘式刀库包括刀具库以及换刀机械臂，所述刀具库包括刀盘组以及与所述刀盘组相连接的第一旋转电机，所述刀盘组上设置有多个刀具，所述换刀机械臂与设置在所述刀具库内的第二旋转电机相连接。

本发明的有益效果是：由于本发明包括机架、安装在所述底板上的底座、设置在所述底座上的进给机构、立柱、自动换刀装置以及设置在所述立柱上的主轴头，所述主轴头与所述立柱之间为滑动配合，所述主轴头上安装有刀具，所述进给机构包括鞍座及连接在所述鞍座上端的工作台，所述鞍座与所述底座以及所述工作台与所述鞍座之间均为滑动配合，所述工作台上还安装有旋转盘，所述旋转盘上设置有工件夹具,所以，将工件安装在所述旋转盘上，通过所述进给机构能够带动工件在x/y轴上移动，所述刀具安装在所述主轴头上，所述主轴头能够在所述立柱上滑动，从而带动所述刀具在z轴上上下移动，从而对工件侧面进行加工；当加工完工件一个侧面，所述旋转盘旋转一定角度，就能继续加工工件另外的侧面，从而减少工件装夹次数，提高加工精度、减短加工时间、提高加工效率。

同时，所述主轴头包括底板、设置在所述底板上的旋转装置，所述旋转装置包括两块对称设置的固定板、铰接在两块所述固定板之间的主轴箱以及固定设置在所述固定板一侧的第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴与所述主轴箱的一侧相连接。所述第二伺服电机能够驱动所述主轴箱旋转90°，从而使装夹在所述主轴箱上的刀具垂直于工件上表面，进而能够实现对工件上表面加工的工序，减少加工装夹次数，提高加工精度。

同时，所述圆盘式刀库通过固定座设置在所述底座上，所述固定座的上端设置有绞座，所述圆盘式刀库通过所述绞座与所述固定座之间铰接，所述固定座上设置有第三伺服电机，所述第三伺服电机通过带传动与所述绞座相连接。当加工工件上表面需要多种刀具时，旋转所述圆盘式刀库90°之后，便于自动换刀，从而避免所述旋转装置频繁转动。

附图说明

图1是本发明的主视示意图；

图2是本发明中主轴头的状态变换示意图；

图3是本发明中自动换刀装置的状态变换示意图。

具体实施方式

如图1至图3所示，在本实施例中，本发明包括机架1、安装在所述机架1上的底座2、设置在所述底座2上的进给机构、设置在所述底座2上的立柱3、设置在所述底座2上的自动换刀装置4以及设置在所述立柱3上的主轴头5，所述主轴头5与所述立柱3之间为滑动配合，所述主轴头5上安装有刀具6，所述进给机构包括鞍座7及连接在所述鞍座7上端的工作台8，所述鞍座7与所述底座2以及所述工作台8与所述鞍座7之间均为滑动配合，所述工作台8上还安装有旋转盘9，所述旋转盘9上设置有工件夹具。

此设计可以通过所述进给机构能够带动装夹在所述旋转盘9上的工件在x/y轴上移动，所述刀具6安装在所述主轴头5上可以随所述主轴头在所述立柱上滑动，从而实现所述刀具6在z轴上的移动，进而对工件侧面进行加工；当完成工件一个侧面的加工后，所述旋转盘9能够带动工件旋转一定角度，进而继续加工工件另外的侧面，从而减少工件装夹次数，提高加工精度、减短加工时间、提高加工效率。

在本实施例中，所述底座2与所述鞍座7之间设置有x轴导轨与x轴丝杆机构，所述鞍座7与所述工作台8之间设置有y轴导轨与y轴丝杆机构，所述主轴头5与所述立柱3之间设置有z轴导轨与z轴丝杆机构，所述x轴丝杆机构、所述y轴丝杆机构、所述z轴丝杆机构包括对称设置的两根丝杆以及与所述丝杆相连接的第一伺服电机。

此设计可以使工件在x/y轴上的运动更加平稳。

在本实施例中，所述主轴头5包括底板51、设置在所述底板51上的旋转装置52，所述旋转装置52包括两块对称设置的固定板521、铰接在两块所述固定板521之间的主轴箱522以及固定设置在所述固定板521一侧的第二伺服电机523，所述第二伺服电机523的输出轴与所述主轴箱522的一侧相连接。

此设计可以通过所述第二伺服电机驱动523所述主轴箱522旋转90°，从而使装夹在所述主轴箱522上的刀具6垂直于工件上表面，进而能够实现对工件上表面加工的工序，减少加工装夹次数，提高加工精度

在本实施例中，所述自动换刀装置4为圆盘式刀库。

在本实施例中，所述主轴头5上设置有冷却液喷头10，所述冷却液喷头10通过导管与设置在所述底座2上的冷却泵电机相连接，所述冷却泵电机通过导管与设置在所述底座2的冷却液水箱相连接。

此设计中，所述冷却液喷头10对准所述刀具6，使冷却液充分的冷却加工部位，提高加工精度及刀具寿命。

在本实施例中，所述圆盘式刀库通过固定座11设置在所述底座2上，所述固定座11的上端设置有绞座12，所述圆盘式刀库通过所述绞座12与所述固定座11之间铰接，所述固定座11上设置有第三伺服电机，所述第三伺服电机通过带传动与所述绞座12相连接。

当加工工件上表面需要多种刀具时，此设计通过旋转所述圆盘式刀库，便于自动换刀，从而避免所述旋转装置52频繁转动，保护所述主轴箱522，减短加工时间。

在本实施例中，所述立柱3上设置有自动对刀装置，所述自动对刀装置包括激光扫描仪和探刀，所述激光扫描仪设在所述立柱3上，所述探刀安装在所述圆盘式刀库内。

此设计能够实现加工中心的自动对刀，减少工人的劳动强度。而且自动对刀避免了因人为操作失误造成的刀具损坏或工件损坏的问题出现。

在本实施例中，所述圆盘式刀库包括刀具库41以及换刀机械臂42，所述刀具库41包括刀盘组以及与所述刀盘组相连接的第一旋转电机，所述刀盘组上设置有若干刀具6，所述换刀机械臂42与设置在所述刀具库41内的第二旋转电机相连接。

此设计在所述刀盘组上装夹了若干刀具6，保证满足完成整个加工过程的刀具需求。

本发明应用于卧式数控加工中心的技术领域。

虽然本发明的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本发明含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。