一种双转台双主轴卧式机床及加工方法与流程

1.本发明属于卧式机床领域，具体涉及一种双转台双主轴卧式机床及加工方法。


背景技术：

2.传统结构的机床使用场景单一，系统柔性差，只能适应一小部分工件类型，且大型机床价格昂贵。因此对于大型机床的柔性化、加工效率有了更高的需求，使得它能够在适应更多的加工场景，减少设备投资，获得更高的设备投资回报比。
3.现有市场上也存在双主轴机床。这种双主轴机床的优点是在同一套床身上使用两套主轴，共享床身和数控系统，最大化利用了床身和控制器的价值，使得加工能力倍增。对于双主轴卧式机床，以加工六面体为例，有以下两种常见技术路线：
4.技术路线一：一次装夹单转台翻转；
5.技术路线二：二次装夹单转台翻转。
6.技术路线一的缺点是工件的上下料时间占用加工时间，降低设备开工率，进而影响设备的投资回报比。
7.技术路线二的缺点是需要二次装夹翻面，如果是大型工件，则需要专用机构进行辅助。


技术实现要素：

8.本发明的目的是提供一种双转台双主轴卧式机床及加工方法，以解决上述问题。为此，本发明采用的技术方案如下：
9.根据本发明的一方面，提供了一种双转台双主轴卧式机床，其可包括共用一个床身和一个数控系统的两个转台组件和两个主轴模块，两个所述转台组件沿x轴方向并排固定在所述床身上并可独立绕所述x轴方向旋转，两个所述主轴模块沿所述x轴方向并排安装在所述床身上并可独立工作。
10.在较佳实施例中，所述主轴模块为五轴主轴模块。
11.在较佳实施例中，所述床身设有沿所述x轴方向延伸的滑轨，两个所述主轴模块滑动接合在所述滑轨上。
12.在较佳实施例中，所述滑轨的数量为2条。
13.在较佳实施例中，所述床身上沿所述x轴方向并排设有三根立柱，两个所述转台组件安装在三根所述立柱上。
14.在较佳实施例中，所述转台组件包括主动转轴、从动转轴和零点快换装置，所述主动转轴和所述从动转轴分别可转动地安装在两根所述立柱上，所述零点快换装置固定连接于所述主动转轴和所述从动转轴。
15.在较佳实施例中，所述转台组件还包括两个圆盘和两根支撑杆，两个所述圆盘分别固定在所述主动转轴和所述从动转轴上并彼此相对，两根所述支撑杆固定在两个所述圆盘上，所述零点快换装置固定在所述支撑杆上。
16.在较佳实施例中，所述零点快换装置为气动式零点快换装置。
17.在较佳实施例中，所述立柱为矩形柱，并且相邻两个所述立柱之间的距离相同。
18.根据本发明的另一方面，还提供了一种加工方法，其可包括以下步骤：
19.提供如上所述的双转台双主轴卧式机床；
20.根据待加工工件规格选择对应加工模式；
21.按照所选择的加工模式将所述待加工工件固定放置在所述转台组件上；
22.自动对所述待加工工件进行加工。
23.在较佳实施例中，所述加工模式包括以下三种模式：
24.模式一：两个所述主轴模块同时对一个固定放置在一个所述转台组件上的工件进行加工；
25.模式二：两个所述主轴模块分别对两个分别固定放置在两个所述转台组件上的工件进行加工；以及
26.模式三：两个所述主轴模块同时对一个固定放置在两个所述转台组件上的工件进行加工。
27.本发明结合了现有两种技术路线的优势，同时规避了两种技术路线的缺点，即实现了一次装夹加工，又规避了上下料过程占用加工时间。同时两个转台可以独立转动，可以把一台双主轴卧式机床变成两台独立工作的单主轴机床，相较于两台独立单主轴卧式机床，成本得到大幅度降低。
附图说明
28.图1是根据本发明实施例的一种双转台双主轴卧式机床的结构立体示意图；
29.图2是图1所示的双转台双主轴卧式机床的俯视图。
30.图3是根据本发明实施例的双转台双主轴卧式机床的加工方法的流程图。
具体实施方式
31.以下将结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。
32.在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况来实践实施例。在其它情形下，与本技术相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。
33.除非语境有其它需要，在整个说明书和权利要求中，词语“包括”和其变型，诸如“包含”和“具有”应被理解为开放的、包含的含义，即应解释为“包括，但不限于”。
34.在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。
35.如该说明书和所附权利要求中所用的单数形式“一”和“所述”包括复数指代物，除
非文中清楚地另外规定。应当指出的是术语“或”通常以其包括“和/或”的含义使用，除非文中清楚地另外规定。
36.在以下描述中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。
37.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
38.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
39.如图1和2所示，一种双转台双主轴卧式机床可包括共用一个床身1和一个数控系统(未示出)的两个转台组件2和两个主轴模块3。图1中，床身 1没有全部示出，仅示出安装转台组件2和两个主轴模块3的部分。为了方便描述，将左右方向称为x轴方向，将上下方向称为y轴方向，以及将前后方向称为z轴方向。两个转台组件2沿x轴方向并排固定在床身1上并可独立绕所述x轴方向旋转。两个主轴模块3沿x轴方向并排安装在床身1上并可独立工作。由于两个转台可以独立转动，因此，相当于可以把一台双转台双主轴卧式机床变成两台独立的单主轴机床，相较于两台独立单主轴卧式机床，成本得到大幅度降低。同时，通过两个转台组件2和两个主轴模块3的配合，可以实现多种加工模式，使得机床具有更大的加工能力：
40.模式一：可以双主轴同时加工一侧，完成无间断一次装夹加工；
41.模式二：两个主轴各负责一个工作台，实现一台双主轴机床变成两台单主轴机床；
42.模式三：两个工作台面同步运动，实现双倍的工作台面积，加工更大的工件。
43.优选地，主轴模块3为五轴主轴模块，即x轴、y轴、z轴、b轴和c轴。因此，主轴模块3加上转台组件2的绕x轴方向的旋转(a轴)相当于本双转台双主轴卧式机床为六轴机床，可以实现六个自由度的动作，完全可以满足大部分工件的加工。
44.在本实施例中，两个主轴模块3共用一个x轴。具体地，床身1设有沿x 轴方向延伸的滑轨11，两个主轴模块3(具体地，y轴立柱)滑动接合在滑轨 11上。为了提高支撑能力和稳定性，优选地，滑轨11的数量为2条。
45.继续参照图1和2，床身1上沿x轴方向并排设有三根立柱12。优选地，相邻两根立柱12之间的距离相同，即三根立柱12均匀间隔开。立柱12可以通过焊接或螺栓固定的方式固定在床身1的主体上。在所示实施例中，立柱12 为矩形柱，以方便安装固定。立柱12的尺寸需要设计成满足最大加工工件的承重要求。
46.两个转台组件2安装在三根立柱12上。具体地，转台组件2可包括主动转轴21、从动转轴(未示出)和零点快换装置22。其中，两个主动转轴21分别通过相应的轴承安装在两边的两根立柱12上，两个从动转轴分别通过相应的轴承安装在中间一根立柱12上并沿相反方向伸出中间一根立柱12。零点快换装置22固定连接于主动转轴21和从动转轴。在所示实施
例中，转台组件2 还包括两个圆盘23和两根支撑杆24，两个圆盘23分别固定(例如，通过键槽或过盈配合等方式)在主动转轴21和从动转轴上并彼此相对，两根支撑杆24 固定(例如，通过螺钉或焊接等方式)在两个圆盘23上。零点快换装置22(例如，通过螺钉)固定在支撑杆24上。在本实施例中，每根支撑杆24安装有三个零点快换装置2。应该理解，零点快换装置22的数量不限于此。转台组件2 的转台台面(未示出)可快速插入零点快换装置22和与零点快换装置22脱开。待加工工件装夹在转台台面上，可以绕x轴转动(翻转)，从而实现对工件不同表面的加工。
47.优选地，零点快换装置为市场上可购得的气动式零点快换装置。具体地说，转台台面上固设有若干个销钉，销钉插入零点快换装置22中，气缸动作将销钉抱紧锁定。要拆下的时候，只要松开气缸就可以直接把转台台面吊走，非常快捷。
48.如图3所示，本发明还提供了一种加工方法，其可包括以下步骤：
49.s1、提供如上所述的双转台双主轴卧式机床；
50.s2、根据待加工工件规格选择对应加工模式，其中，所述加工模式包括以下三种模式：
51.模式一：两个主轴模块同时对一个固定放置在一个转台组件上的工件进行加工，可以实现交替式上下料，上下料时间不占用机床加工时间，提高了机床的利用效率；
52.模式二：两个主轴模块分别对两个分别固定放置在两个转台组件上的工件进行加工，实现一台双主轴机床变成两台单主轴机床；以及
53.模式三：两个主轴模块同时对一个固定放置在两个转台组件上的工件进行加工，两个转台组件同步运动，实现双倍工作台面积，可加工大尺寸工件；
54.s3、按照所选择的加工模式将待加工工件固定放置在转台组件上；
55.s4、自动对待加工工件进行加工；
56.s5、将加工好的工件取下。
57.综上，本发明结合了现有两种技术路线的优势，同时规避了两种技术路线的缺点，即实现了一次装夹加工，又规避了上下料过程占用加工时间。同时两个转台可以独立转动，可以把一台双主轴卧式机床变成两台独立工作的单主轴机床，相较于两台独立单主轴卧式机床，成本得到大幅度降低。
58.以上已详细描述了本发明的优选实施例，但应理解到，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。