单立柱立卧复合型多面加工中心的制作方法

本实用新型涉及金属切削设备技术领域，具体涉及一种单立柱立卧复合型多面加工中心。

背景技术：

对于需要多面加工的工件，为了减少工序，提高加工精度的一致性，一次装夹尽量完成多面加工的要求，现有的金属工件多面加工中心主要包括以下几类：

(1)采用立卧换向头的加工中心：在卧式加工中心的基础上，增加一套可以让主轴水平方向和垂直方向自动换向的机构，实现立卧两个方向的加工。此类加工中心的主轴箱是一个非常复杂、关键的部件，主轴及换向机构都集中在里面，受到体积限制只能采用小型电主轴，难以实现大扭力切削，成本高、扭力小，加工效率低。

(2)龙门型五面体加工中心：虽然能够通过自动拆装侧铣头以及侧铣头自动换向的方式，对工件的正面和周边侧面进行加工，但要求侧铣头必须能自动拆装、自动转换角度，而且有没有侧铣头的状态下都必须能自动换刀，整机结构较为复杂，不仅价格昂贵、故障率偏高，而且拆装侧铣头以及侧铣头转向、换刀等都需要消耗大量时间，严重影响加工效率。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种立卧复合型多面加工中心，它可以解决现有技术中多面加工中心制作成本高、故障率高、工作效率低的问题。

为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种立卧复合型多面加工中心，包括底座、立柱、床鞍、转台、工作台、立主轴及卧主轴，所述立柱垂直连接所述底座，所述床鞍通过横向传动机构安装于所述底座上，所述转台通过纵向传动机构安装于所述床鞍上，所述工作台安装于所述转台上，所述立主轴安装与立主轴箱上，所述立主轴箱通过立主轴箱传动机构安装于所述立柱上，所述卧主轴安装与卧主轴箱上，所述卧主轴箱通过卧主轴箱传动机构安装于所述立柱上，所述立主轴的轴线位于竖直面内，所述卧主轴的轴线位于水平面内。

进一步地，所述横向传动机构包括平行设置于所述底座上表面的两个横向导轨、设置于横向导轨上的滑块、设置于两个横向导轨之间的横向丝杆、设置于横向丝杆上的丝杆螺母，所述横向丝杆平行所述横向导轨，所述床鞍连接所述横向导轨上的滑块，所述床鞍上设置有螺母座，所述螺母座连接所述横向丝杆上的丝杆螺母。

更进一步地，所述卧主轴的轴线垂直所述横向导轨。

在进行卧式加工时，沿卧主轴轴线的方向受力最大，而两个横向导轨之间的距离大于两个纵向导轨之间的距离，卧主轴的轴线与横向导轨垂直，保证了整体结构的稳定性。

进一步地，所述纵向传动机构包括平行设置于所述床鞍上表面的两个纵向导轨、设置于纵向导轨上的滑块、设置于所述两个纵向导轨之间的纵向丝杆、设置于纵向丝杆上的丝杆螺母，所述纵向丝杆平行所述纵向导轨，所述转台连接所述纵向导轨上的滑块，所述转台上设置有螺母座，所述螺母座连接所述纵向丝杆上的丝杆螺母。

进一步地，所述立主轴箱传动机构包括平行设置于所述立柱侧壁上的两个第一竖向导轨、设置于第一竖向导轨上的滑块、设置于两个第一竖向导轨之间的第一竖向丝杆、设置于第一竖向丝杆上的丝杆螺母，所述第一竖向丝杆平行所述第一竖向导轨，所述立主轴箱连接所述第一竖向导轨上的滑块，所述立主轴箱上设置有螺母座，所述螺母座连接所述第一竖向丝杆上的丝杆螺母。

进一步地，所述立柱与第一竖向导轨相邻的侧壁上设置有立主轴刀库与立主轴换刀臂。

进一步地，所述卧主轴箱传动机构包括平行设置于所述立柱侧壁上的两个第二竖向导轨、设置于第二竖向导轨上的滑块、设置于两个第二竖向导轨之间的第二竖向丝杆、设置于第二竖向丝杆上的丝杆螺母，所述第一竖向丝杆平行所述第一竖向导轨，所述卧主轴箱连接所述第二竖向导轨上的滑块，所述卧主轴箱上设有螺母座，所述螺母座连接所述第二竖向丝杆上的丝杆螺母。

进一步地，所述立柱顶端设有卧主轴刀库与卧主轴换刀臂，所述卧主轴刀库为顶装平置式。更进一步地，所述第一竖向导轨与所述第二竖向导轨设置于所述立柱相邻的侧壁上。

第一竖向导轨与第二竖向导轨位于不同的平面内，保证了立式加工与卧式加工是相互独立的，两者不会相互影响，不仅增大了加工范围，而且能够做到一个主轴在加工时另一个主轴可以同时进行换刀，大大提高了工作效率。

本实用新型的立卧复合型多面加工中心，在进行立式加工时，工作台在横向传动机构、纵向传动机构的带动下，沿水平面内两个相互垂直的方向移动，立主轴在立主轴箱传动机构的带动下沿竖直方向移动，配合立主轴带动刀具旋转，即完成对工件上表面的加工；在进行卧式加工时，工作台在横向传动机构、纵向传动机构的带动下，沿水平面内两个垂直的方向移动，卧主轴在卧主轴箱传动机构的带动下沿竖直方向移动，同时，转台根据工作需要于水平面内进行任意角度的旋转，配合卧主轴带动刀具旋转，即完成对工件所有侧面的加工。

相对于现有技术而言，本实用新型的立卧复合型多面加工中心制作成本低、加工过程简便、整机的刚性及稳定性高，一次装夹即能完成工件的各个面的加工，提高了工作效率，大大节约了加工成本。

附图说明

下面结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型单立柱立卧复合型多面加工中心的结构示意图。

其中，附图标记具体说明如下：底座1、立柱2、横向导轨3、横向丝杆4、床鞍5、纵向导轨6、纵向丝杆7、滑块8、转台9、工作台10、第一竖向导轨11、立主轴12、第一竖向丝杆13、立主轴箱14、立主轴刀库15、立主轴换刀臂16、第二竖向导轨17、第二竖向丝杆18、卧主轴19、卧主轴箱20、卧主轴刀库21、卧主轴换刀臂22、丝杆螺母23、螺母座 24。

具体实施方式

如图1所示，一种单立柱立卧复合型多面加工中心，包括底座1、立柱2；其中，底座1 水平设置，立柱2垂直连接底座1。

底座1的上方设置有床鞍5，床鞍5通过横向传动机构安装于底座1上，横向传动机构包括平行设置于底座1上表面的两个横向导轨3、设置于横向导轨3上的滑块8、设置于两个横向导轨3之间的横向丝杆4、设置于横向丝杆4上的丝杆螺母23，横向丝杆4平行横向导轨3，床鞍5固定连接横向导轨3上的滑块8，床鞍5上设置有螺母座24，螺母座24连接横向丝杆4上的丝杆螺母23。横向丝杆4通过联轴器连接驱动电机的电机轴，驱动电机的电机轴带动横向丝杆4旋转，从而带动横向丝杆4上的丝杆螺母23沿横向导轨3的方向往复运动，进一步带动床鞍5沿横向导轨3的方向往复运动。

床鞍5的上方设置有转台9，转台9通过纵向传动机构安装于床鞍5上，纵向传动机构包括平行设置于床鞍5上表面的两个纵向导轨6、设置于纵向导轨6上的滑块8、设置于两个纵向导轨6之间的纵向丝杆7，设置于纵向丝杆7上的丝杆螺母23，纵向丝杆7平行纵向导轨6，转台9连接纵向导轨6上的滑块8，转台9上设置有螺母座24，螺母座24连接所述纵向丝杆7上的丝杆螺母23。纵向丝杆7通过联轴器连接驱动电机的电机轴，驱动电机的电机轴带动纵向丝杆7旋转，从而带动纵向丝杆7上的丝杆螺母23沿纵向导轨6的方向往复运动，进一步带动转台9沿纵向导轨6的方向往复运动。转台9上设置有工作台10，其中，转台9 可以直接与纵向导轨6上的滑块8连接，也可以通过转台安装座与纵向导轨6上的滑块8连接。

立主轴12通过立主轴箱14及立主轴箱传动机构安装于立柱2上，卧主轴19通过卧主轴箱20及卧主轴传动机构安装于立柱2上。立主轴12的轴线位于竖直平面内，卧主轴19的轴线位于水平面内且垂直横向导轨3。

立主轴箱传动机构包括平行设置于立柱2侧壁上的两个第一竖向导轨11、设置于第一竖向导轨11上的滑块8、设置于两个第一竖向导轨11之间的第一竖向丝杆13、设置于第一竖向丝杆13上的丝杆螺母23，第一竖向丝杆13平行第一竖向导轨11，立柱2轴安装于立主轴箱14上，立主轴箱14连接第一竖向导轨11上的滑块8，立主轴箱14上设置有螺母座24，螺母座24连接第一竖向丝杆13上的丝杆螺母23，第一竖向丝杆13通过联轴器连接驱动电机的电机轴。立主轴箱14上设置有立主轴刀库15与立主轴换刀臂16。

卧主轴箱传动机构包括平行设置于立柱2侧壁上的两个第二竖向导轨17、设置于第二竖向导轨17上的滑块8、设置于两个第二竖向导轨17之间的第二竖向丝杆18、设置于第二竖向丝杆18上的丝杆螺母23，第二竖向丝杆18平行第二竖向导轨17，卧主轴19安装于卧主轴箱20上，卧主轴箱20连接第二竖向导轨17上的滑块8，卧主轴箱20上设有螺母座24，螺母座24连接所述第二竖向丝杆18上的丝杆螺母23。第二竖向丝杆18通过联轴器连接驱动电机的电机轴。卧主轴箱20上设有卧主轴刀库21与卧主轴换刀臂22，卧主轴刀库21为顶装平置式。

第一竖向导轨11与所述第二竖向导轨17设置于所述立柱2相邻的侧壁上，第一竖向导轨11所在的平面与第二竖向导轨17所在的平面垂直。由于立主轴12与卧主轴19位于不同的平面内，立主轴12与卧主轴19在加工过程、换刀过程中不会相互影响，一个主轴在加工时另一个主轴可以同时进行换刀，大大提高了工作效率。

工作过程：在进行立式加工时，工作台10在横向传动机构、纵向传动机构的带动下，沿水平面内两个相互垂直的方向移动，立主轴箱14在立主轴箱传动机构的带动下沿竖直方向移动，立主轴12带动刀具旋转，即完成对工件上表面的加工。在进行卧式加工时，工作台10 在横向传动机构、纵向传动机构的带动下，沿水平面内两个垂直的方向移动，卧主轴箱20在卧主轴传动机构的带动下沿竖直方向移动，同时，转台9根据工作需要于水平面内进行任意角度的旋转，配合卧主轴19带动刀具旋转，即完成对工件所有侧面的加工。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。