一种端面铣床的制作方法

1.本发明涉及机械加工相关技术领域，尤其是指一种端面铣床。


背景技术：

2.铣床（milling machine）主要指用铣刀对工件多种表面进行加工的机床。通常以铣刀的旋转运动为主运动，工件和铣刀的移动为进给运动。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。
3.中国专利授权公告号：cn207205367u，授权公告日2018年04月10日，公开了一种新型便携式键槽铣床，包括z轴步进电机、连接底座、支撑体、z轴轨道、输入接口、手摇脉冲发生器、固定底座、固定底座板、电动机、控制面板、显示器、连接套筒、铣刀、工作台、回转台、固定夹具、y进给轴、y轴步进电机、x进给轴、x轴步进电机、电源线、存储器、处理器、光栅尺位移传感器、扬声器、距离传感器，z轴步进电机底部与连接底座螺栓连接，连接底座底面与支撑体与固定底座焊接，支撑体端面中部设有z轴轨道，支撑体左端面中段设置有输入输入接口，手摇脉冲发生器后端面与支撑体相连接，固定底座底部与固定底座板螺栓连接，电动机后端面与支撑体固定连接，控制面板左端面与电动机相连接，控制面板端面内设有显示器，连接套筒顶端面与电动机焊接，铣刀顶端与连接套筒相连接，工作台底部与回转台相连接，固定夹具底端面与工作台固定连接，y进给轴后端面与回转台相连接，y进给轴与y轴步进电机转动连接，x进给轴后端面与工作台相连接，x轴步进电机与x进给轴转动连接，扬声器设置于工作台顶端右部，距离传感器设置于工作台顶端右部，电源线后端面与固定底座相连接，电源线与控制面板电连接，输入接口、储存器与控制面板电连接，手摇脉冲发生器、距离传感器、存储器、显示器光栅尺位移传感器与处理器电连接，处理器与电动机、z轴步进电机、y轴步进电机、x轴步进电机、扬声器电连接，z轴步进电机、y轴步进电机、x轴步进电机与光栅尺位移传感器电连接。该专利的不足之处在于，在手摇操作过程中需要要求操作者有较高的工作经验，且对工件进行多面加工时需要多次装夹、测量，加工时间长，加工精度和加工效率较低、制造成本高。
4.综上所述，目前需要一种能够提高加工精度和加工效率的端面铣床。


技术实现要素：

5.本发明是为了克服现有技术中在手摇操作过程中需要要求操作者有较高的工作经验，且对工件进行多面加工时需要多次装夹、测量，加工时间长，加工精度和加工效率较低、制造成本高的不足，提供了一种能够提高加工精度和加工效率的端面铣床。
6.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种端面铣床，包括主机身，所述主机身上设有工作台，所述工作台上设有工件夹具和龙门架，所述龙门架上设有与工件夹具相匹配的固定分中压块，所述固定分中压块置于工件夹具的上方，所述固定分中压块和龙门架上下滑动连接，所述工作台的左右两侧均
有主轴箱，所述主轴箱和主机身左右滑动连接，所述主轴箱上设有刀盘和驱动结构，所述刀盘置于主轴箱正对工件夹具的一侧，所述刀盘安装在驱动结构上且与主轴箱转动连接，所述工件夹具、固定分中压块和两个刀盘均位于同一竖直平面内。
7.加工时，将工件放置在工件夹具上，并通过固定分中压块向下运动将工件压紧固定并自动分中，保证了产品精度和生产安全性，之后两侧主轴箱上的刀盘在驱动结构的带动下发生高速旋转并朝着工件靠近，对其铣削加工。通过一次装夹镗铣完成保证了圆度和平行度，提高了加工精度，通过两侧的刀盘一次同时对工件进行双面铣削，提高了加工效率，降低人工劳动强度，且具有自动找基准自动进给的功能，操作极为简单。
8.作为优选，所述驱动结构包括安装在主轴箱上的伺服电机、传动轴和刀盘座，所述传动轴和刀盘座均与主轴箱转动连接，所述伺服电机的电机轴上设有传动齿轮一，所述传动轴上设有传动齿轮二，所述传动齿轮一和传动齿轮二相啮合，所述传动轴上还设有同步带轮一，所述刀盘上设有同步带轮二，所述同步带轮一和同步带轮二通过传动皮带相连接，所述刀盘安装在刀盘座上且与其可拆卸连接。伺服电机通过一组传动齿轮驱动传动轴及其上的同步带轮旋转，方便主轴箱加工减少误差，同步带轮再利用皮带传动带动刀盘座上的刀盘高速旋转工作，具有高精度和高扭矩、缓冲减震、噪音小、保持传动系统和设备运行的稳定性等优势，且当意外发生时皮带会优先断裂，从而达到防护刀盘的效果。
9.作为优选，所述龙门架包括立柱一和立柱二，所述立柱一安装在工作台上且与其转动连接，所述立柱一上固定有横梁，所述立柱二的上端和横梁固定连接，所述工作台上设有与立柱二的下端相匹配的立柱卡座，所述横梁上设有上油缸，所述固定分中压块安装在上油缸上。通过上油缸控制固定分中压块的上下活动，使工件与底部对应夹紧固定并自动分中，保证产品精度和生产安全性。在工件安装和拆卸时，通过立柱一的转动将龙门架移到一边，使工件的安装和拆卸更加方便；而工件进行加工时，立柱二的下端则卡在立柱卡座上，使整个龙门架处于锁定状态，从而提高工件装夹的稳定性，保证产品精度和生产安全性。
10.作为优选，所述工作台上还设有侧压块，所述侧压块置于工件夹具的侧面，所述侧压块和工作台滑动连接，所述工作台上设有侧油缸，所述侧压块安装在侧油缸上。当固定分中压块将工件固定后，通过侧油缸控制侧压块从侧面对工件进行二次辅助加压和固定，进一步提高了工件的固定效果，保证产品精度和生产安全性。
11.作为优选，所述主机身的左右两侧均设有侧机身，所述侧机身上设有滑轨，所述主轴箱的底部设有与滑轨相匹配的滑动座，所述滑动座安装在滑轨上，所述主轴箱通过滑动座和滑轨的配合与侧机身左右滑动连接。主机身与侧机身呈十字型箱体结构，结构刚性好。侧机身上装有伺服减速机，通过同步带轮驱动x轴传动丝杆实现主轴箱的左右滑动（丝杆两侧装防撞垫）。
12.作为优选，所述主机身上还设有排屑槽，所述排屑槽置于工作台的下方，所述排屑槽内安装有排屑螺杆，所述排屑螺杆和排屑槽转动连接，所述排屑螺杆分别置于工作台下方的两侧，所述排屑槽内还安装有传动链排，所述传动链排置于两根排屑螺杆之间，所述排屑槽的侧壁上且位于传动链排的端部设置有排屑口，所述排屑口处安装有铁屑回收推车。主机身上设有控制排屑螺杆发生转动的螺杆电机、控制传动链排进行传动的链排电机。在铣削过程中产生的铁屑会从工作台的侧面落到排屑螺杆上，通过排屑螺杆的转动将铁屑传
输至其侧面的传动链排上，再通过传动链排自动传输至铁屑回收推车内，可节省人工打扫时间，铁屑回收时方便，在工作时起到了环保，安全等优点。
13.作为优选，所述工件夹具包括安装在工作台上的放置台，所述放置台上设有工件放置槽，所述工件放置槽其中一侧的内侧壁上安装有铰接座一，所述铰接座一上转动连接有压板一，所述压板一和工件放置槽其中一侧的内侧壁之间还设有弹簧一，所述弹簧一分别置于铰接座一的两侧，所述工件放置槽另一侧的内侧壁上设有活动块通孔，所述活动块通孔内滑动连接有活动块，所述活动块的其中一端置于工件放置槽的内部且其上固定有固定板，所述固定板上安装有铰接座二，所述铰接座二上转动连接有压板二，所述压板二和工件放置槽另一侧的内侧壁之间还设有弹簧二，所述压板一和压板二分别置于工件放置槽的两侧且两者相对设置，所述活动块的另一端置于工件放置槽的外部且其上固定有手持部，所述固定板和工件放置槽另一侧的内侧壁之间设有弹簧三，所述弹簧三套接在活动块上。工件放置时，操作者先握住手持部将固定板及其上的压板二向外拉，然后再将工件放置到压板一和压板二之间，最后再松手，固定板上的压板二即可在弹簧三的复位弹力作用下将工件压在压板一上，通过压板一和压板二的配合来夹住工件对其进行限位。通过压板一和压板二的转动设计，使得压板一和压板二在夹住工件时，可以工件的形状做出自适应的调整，从而提高与工件的接触面积，提高夹持效果，对于不同形状的工件均能进行很好的夹紧限位。
14.作为优选，所述固定分中压块的底面上设有工件压槽，所述工件压槽的侧壁上均设有若干根定位杆，所述定位杆沿着工件压槽的槽线方向呈直线分布，所述固定分中压块的内部设有与定位杆相匹配的油腔，所述油腔置于工件压槽的侧面，所述油腔的内部设有活塞，所述油腔靠近工件压槽一侧的侧壁上设有定位杆通孔，所述定位杆穿过定位杆通孔且与活塞固定连接，所述油腔远离工件压槽一侧的侧壁上设有进油口一，所述固定分中压块的内部设有与定位杆相匹配的分中单片机。其中工件压槽与工件放置槽相互匹配。固定分中压块在上油缸的控制下压住放置好的工件（工件顶部位于工件压槽内），外部油压系统通过进油口一同时对所有的油腔通入压力油，推动活塞及其上的定位杆进行移动，使定位杆顶在工件的侧面上，以对工件起到进一步的固定作用，同时分中单片机根据每根定位杆的进给量来判断工件的零点，从而实现自动分中的目的。
15.作为优选，所述上油缸的底部设有上油缸活塞杆，所述上油缸活塞杆的端部设有调整电机，所述调整电机的底部设有电机轴，所述固定分中压块的顶面固定在电机轴的端部，所述分中单片机和调整电机电连接，所述放置台和工作台转动连接。分中单片机根据工件的零点控制调整电机工作，从而带动固定分中压块及工件做出自适应的位置调节转动，以对准两侧的刀盘，设备自动化程度高，工作连续性好，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率和工作精度。
16.作为优选，所述放置台的底部设有转动柱，所述工作台的内部设有工作台空腔，所述工作台空腔的内部固定有固定块，所述固定块上设有转动柱锁槽，所述工作台空腔的顶面上设有与转动柱相匹配的转动柱通孔，所述转动柱穿过转动柱通孔安装在转动柱锁槽内，所述转动柱与转动柱通孔、转动柱锁槽均为转动连接，所述转动柱锁槽的侧壁上呈环形分布有若干个锁杆通孔，所述锁杆通孔内滑动连接有锁杆，所述锁杆的长度大于锁杆通孔的长度，所述固定块的外侧套有压紧环，所述压紧环和固定块滑动连接且压紧环置于锁杆
的下方，所述压紧环的内径自压紧环的底面到压紧环的顶面逐渐增大，所述工作台空腔的底面安装有进油口二。当工件的位置调节好后，外部油压系统通过进油口二向工作台空腔内输入压力油，推动压紧环向上运动，当压紧环的内壁经过锁杆的位置时，所有的锁杆在压紧环内壁的导向作用下从四周同时往转动柱锁槽的中心位置移动并压在转动柱上，从而实现对转动柱的锁定作用，避免加工过程中工件出现偏转的现象，保证产品精度和生产安全性。
17.本发明的有益效果是：提高了加工精度和加工效率；具有高精度和高扭矩、缓冲减震、噪音小、保持传动系统和设备运行的稳定性等优势；对刀片具有良好的防护效果；提高了工件装夹的稳定性，保证产品精度和生产安全性；提高了工件的固定效果；铁屑回收时方便，节省人工打扫时间，在工作时起到了环保，安全等优点；提高与工件的接触面积，提高夹持效果，对于不同形状的工件均能进行很好的夹紧限位；自动化程度高，工作连续性好，具有自动分中功能；可防止加工过程中工件出现偏转的现象，保证产品精度和生产安全性。
附图说明
18.图1是本发明的一种主视图；图2是本发明的一种侧视图；图3是本发明的一种俯视图；图4、图5和图6均为本发明的加工状态图；图7是传动链排的一种结构示意图；图8是主轴箱的一种结构示意图；图9是刀盘的一种结构示意图；图10是滑轨的一种结构示意图；图11是工作台和工件夹具的结构连接图；图12是工件夹具的一种俯视图；图13是固定分中压块的一种主视图；图14是固定分中压块的一种仰视图。
19.图中：1. 主轴箱，2. 滑动座，3. 侧机身，4. 排屑螺杆，5. 排屑槽，6. 主机身，7. 工作台，8. 工件夹具，9. 固定分中压块，10. 上油缸，11. 龙门架，12. 刀盘，13. 刀盘座，14. 侧压块，15. 立柱二，16. 立柱卡座，17. 排屑口，18. 铁屑回收推车，19. 立柱一，20. 侧油缸，21. 横梁，22. 传动链排，23. 放置台，24. 工件放置槽，25. 转动柱，26. 转动柱通孔，27. 工作台空腔，28. 压紧环，29. 固定块，30. 进油口二，31. 锁杆通孔，32. 锁杆，33. 转动柱锁槽，34. 活动块通孔，35. 活动块，36. 弹簧三，37. 手持部，38. 铰接座二，39. 固定板，40. 压板二，41. 弹簧二，42. 弹簧一，43. 压板一，44. 铰接座一，45. 调整电机，46. 油腔，47. 进油口一，48. 活塞，49. 定位杆通孔，50. 定位杆，51. 工件压槽，52. 伸缩防护罩，53. 控制面板，54. 伺服电机，55. 测量杆，56. 刀片，57. 刀柄，58. 滑轨，59. 输油槽。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
21.如图1、图2和图3所述的实施例中，一种端面铣床，包括主机身6，主机身6上设有工作台7，工作台7上设有工件夹具8和龙门架11，龙门架11上设有与工件夹具8相匹配的固定分中压块9，固定分中压块9置于工件夹具8的上方，固定分中压块9和龙门架11上下滑动连接，工作台7的左右两侧均有主轴箱1，主轴箱1和主机身6左右滑动连接，主轴箱1上设有刀盘12和驱动结构，刀盘12置于主轴箱1正对工件夹具8的一侧，刀盘12安装在驱动结构上且与主轴箱1转动连接，工件夹具8、固定分中压块9和两个刀盘12均位于同一竖直平面内。如图8所示，主轴箱1可设置测量杆55。如图9所示，刀盘12由刀片56（可拆卸）与刀柄57（nt50）组成。
22.驱动结构包括安装在主轴箱1上的伺服电机54、传动轴和刀盘座13，传动轴和刀盘座13均与主轴箱1转动连接，伺服电机54的电机轴上设有传动齿轮一，传动轴上设有传动齿轮二，传动齿轮一和传动齿轮二相啮合，传动轴上还设有同步带轮一，刀盘12上设有同步带轮二，同步带轮一和同步带轮二通过传动皮带相连接，刀盘12安装在刀盘座13上且与其可拆卸连接。
23.龙门架11包括立柱一19和立柱二15，立柱一19安装在工作台7上且与其转动连接，立柱一19上固定有横梁21，立柱二15的上端和横梁21固定连接，工作台7上设有与立柱二15的下端相匹配的立柱卡座16，横梁21上设有上油缸10，固定分中压块9安装在上油缸10上。
24.工作台7上还设有侧压块14，侧压块14置于工件夹具8的侧面，侧压块14和工作台7滑动连接，工作台7上设有侧油缸20，侧压块14安装在侧油缸20上。
25.主机身6的左右两侧均设有侧机身3，侧机身3上设有滑轨58，主轴箱1的底部设有与滑轨58相匹配的滑动座2，滑动座2安装在滑轨58上，主轴箱1通过滑动座2和滑轨58的配合与侧机身3左右滑动连接。滑动座2靠近工作台7的一侧设置有伸缩防护罩52。其中一个侧机身3上设置有控制面板，智能化操作简单、易懂。滑轨58与滑动座2的接触面上均设置有输油槽，输油槽内可通68号耐磨导轨油。
26.如图3和图7所示，主机身6上还设有排屑槽5，排屑槽5置于工作台7的下方，排屑槽5内安装有排屑螺杆4，排屑螺杆4和排屑槽5转动连接，排屑螺杆4分别置于工作台7下方的两侧，排屑槽5内还安装有传动链排22，传动链排22置于两根排屑螺杆4之间，排屑槽5的侧壁上且位于传动链排22的端部设置有排屑口17，排屑口17处安装有铁屑回收推车18。
27.如图11和图12所示，工件夹具8包括安装在工作台7上的放置台23，放置台23上设有工件放置槽24，工件放置槽24其中一侧的内侧壁上安装有铰接座一44，铰接座一44上转动连接有压板一43，压板一43和工件放置槽24其中一侧的内侧壁之间还设有弹簧一42，弹簧一42分别置于铰接座一44的两侧，工件放置槽24另一侧的内侧壁上设有活动块通孔34，活动块通孔34内滑动连接有活动块35，活动块35的其中一端置于工件放置槽24的内部且其上固定有固定板39，固定板39上安装有铰接座二38，铰接座二38上转动连接有压板二40，压板二40和工件放置槽24另一侧的内侧壁之间还设有弹簧二41，压板一43和压板二40分别置于工件放置槽24的两侧且两者相对设置，活动块35的另一端置于工件放置槽24的外部且其上固定有手持部37，固定板39和工件放置槽24另一侧的内侧壁之间设有弹簧三36，弹簧三36套接在活动块35上。
28.如图13和图14所示，固定分中压块9的底面上设有工件压槽51，工件压槽51的侧壁上均设有若干根定位杆50，定位杆50沿着工件压槽51的槽线方向呈直线分布，固定分中压
块9的内部设有与定位杆50相匹配的油腔46，油腔46置于工件压槽51的侧面，油腔46的内部设有活塞48，油腔46靠近工件压槽51一侧的侧壁上设有定位杆通孔49，定位杆50穿过定位杆通孔49且与活塞48固定连接，油腔46远离工件压槽51一侧的侧壁上设有进油口一47，固定分中压块9的内部设有与定位杆50相匹配的分中单片机。
29.上油缸10的底部设有上油缸活塞杆，上油缸活塞杆的端部设有调整电机45，调整电机45的底部设有电机轴，固定分中压块9的顶面固定在电机轴的端部，分中单片机和调整电机45电连接，放置台23和工作台7转动连接。
30.如图11和图12所示，放置台23的底部设有转动柱25，工作台7的内部设有工作台空腔27，工作台空腔27的内部固定有固定块29，固定块29上设有转动柱锁槽33，工作台空腔27的顶面上设有与转动柱25相匹配的转动柱通孔26，转动柱25穿过转动柱通孔26安装在转动柱锁槽33内，转动柱25与转动柱通孔26、转动柱锁槽33均为转动连接，转动柱锁槽33的侧壁上呈环形分布有若干个锁杆通孔31，锁杆通孔31内滑动连接有锁杆32，锁杆32的长度大于锁杆通孔31的长度，固定块29的外侧套有压紧环28，压紧环28和固定块29滑动连接且压紧环28置于锁杆32的下方，压紧环28的内径自压紧环28的底面到压紧环28的顶面逐渐增大，工作台空腔27的底面安装有进油口二30。
31.工作原理：工件放置时，操作者先握住手持部37将固定板39及其上的压板二40向外拉，然后再将工件放置到压板一43和压板二40之间，最后再松手，固定板39上的压板二40即可在弹簧三36的复位弹力作用下将工件压在压板一43上，通过压板一43和压板二40的配合来夹住工件对其进行限位。通过压板一43和压板二40的转动设计，使得压板一43和压板二40在夹住工件时，可以工件的形状做出自适应的调整，从而提高与工件的接触面积，提高夹持效果，对于不同形状的工件均能进行很好的夹紧限位。
32.固定分中压块9在上油缸10的控制下压住放置好的工件（工件顶部位于工件压槽51内），外部油压系统通过进油口一47同时对所有的油腔46通入压力油，推动活塞48及其上的定位杆50进行移动，使定位杆50顶在工件的侧面上，同时分中单片机根据每根定位杆50的进给量来判断工件的零点，实现自动分中。
33.分中单片机根据工件的零点控制调整电机45工作，从而带动固定分中压块9及工件做出自适应的位置调节转动，以对准两侧的刀盘12。
34.当工件的位置调节好后，外部油压系统通过进油口二30向工作台空腔27内输入压力油，推动压紧环28向上运动，当压紧环28的内壁经过锁杆32的位置时，所有的锁杆32在压紧环28内壁的导向作用下从四周同时往转动柱锁槽33的中心位置移动并压在转动柱25上，从而实现对转动柱25的锁定。
35.之后通过侧油缸20控制侧压块14从侧面对工件进行二次辅助加压和固定。
36.如图4、图5和图6所示，加工时，伺服电机通过一组传动齿轮驱动传动轴及其上的同步带轮旋转，同步带轮再利用皮带传动带动刀盘座13上的刀盘12高速旋转工作，于此同时伺服减速机通过同步带轮驱动x轴传动丝杆使主轴箱1朝工件靠近，从而对工件的两面同时进行铣削加工。
37.在铣削过程中产生的铁屑会从工作台7的侧面落到排屑螺杆4上，通过排屑螺杆4的转动将铁屑传输至其侧面的传动链排22上，再通过传动链排22自动传输至铁屑回收推车
18内。
38.本发明适用于可钢材毛坯初次成形、高强度切削加工。