卧式四动力头六坐标数控铣镗机床的制作方法

1.本实用新型涉及数控机床技术领域，特别涉及一种四个动力头、六坐标且可实现高效加工的改进型数控铣镗机床，尤其是卧式四动力头六坐标数控铣镗机床。


背景技术：

2.在机械工件加工过程中经常遇到阶梯孔、油塞孔（例如：图1中的工件a的端盖油塞孔的加工）、双面(例如：图1中的工件b的轴承座两端面的粗精铣加工)、双孔（例如：图1中的工件c的万向节叉轴承孔加工）、齿轮箱的端面内孔加工（如图1中的工件d）、轴的铣端面打中心孔加工（如图1中的工件e）的加工。
3.目前针对上述工件中的各工序的加工的过程中常用的加工方式是在传统的机床上采用分工序加工的方式，但是，采用这种方式进行加工时通常需要多次装夹、存在重复误差，位置误差，使得加工精度低、加工时间长。即使在加工中心上进行上述工件工序的加工时也由于存在多次换刀的耗时，使得整体上加长了工件的加工时间。
4.为此，我机械厂改进设计出了一种卧式四动力头六坐标数控铣镗的多功能机床，用以更好地解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：卧式四动力头六坐标数控铣镗机床，包括机床底座、数控工作台，数控工作台固定安装在机床底座的中段顶部，在数控工作台的移动座的顶部安装有一数控回转工作台，在数控工作台两侧的机床底座的顶部分别安装有两平行间隔设置的铣镗动力机构，位于数控工作台两侧相对设置的两个铣镗动力机构均为中心轴线共线设置，各铣镗动力机构均用于与数控工作台、数控回转工作台配合并实现对当前工件对应工序的加工。
6.在上述任一方案中优选的是，在数控工作台上安装液压夹具，在所述数控回转工作台的定位底座上放置工件，所述液压夹具用于实现对工件的夹紧定位。
7.在上述任一方案中优选的是，所述铣镗动力机构包括固定安装在数控工作台一侧的机床底座的顶部的滑台支座，所述滑台支座与所述数控工作台相互垂直，在所述滑台支座上安装有数控滑台，在所述数控滑台的顶部安装有一铣镗动力头。
8.在上述任一方案中优选的是，每一位置处的数控滑台和铣镗动力头与数控工作台和数控回转工作台配合，均可以完成铣削、镗削、钻孔、攻丝加工的加工工序。
9.在上述任一方案中优选的是，四个所述铣镗动力头分别跟随对应位置处的数控滑台沿着对应的滑台支座实现滑移。
10.在上述任一方案中优选的是，四个所述铣镗动力头移动时分别沿移动坐标a、移动坐标x、移动坐标y、移动坐标z实现平移；
11.所述数控工作台移动时沿移动坐标b实现平移；
12.所述数控回转工作台回转时沿回转坐标xs实现回转；
13.移动坐标a、移动坐标x、移动坐标y、移动坐标z均与移动坐标b相互垂直；
14.移动坐标a与移动坐标x相对且共线设置；
15.移动坐标y移动坐标z对且共线设置；
16.移动坐标x与移动坐标y相互平行间隔设置；
17.移动坐标a移动坐标z互平行间隔设置；
18.移动坐标a、移动坐标x、移动坐标y、移动坐标z、移动坐标b、回转坐标xs组成六坐标系统。
19.在上述任一方案中优选的是，各铣镗动力头均可独立完成铣、钻、镗、攻丝加工工序。
20.在上述任一方案中优选的是，四个铣镗动力头、六坐标系统中的各坐标均可实现单独动作，也可以实现联动。
21.在上述任一方案中优选的是，各所述铣镗动力头均采用现有技术中的铣镗动力头结构且栓接安装在对应的数控滑台顶部；
22.各数控滑台均采用数控平移电动滑台；
23.所述数控工作台采用精密式电动数控平移工作台。
24.在上述任一方案中优选的是，数控工作台、数控回转工作台、各铣镗动力机构的动作均由现有的数控加工中心控制系统实现控制。
25.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
26.1、本实用新型专利采用四个动力头，六坐标随意两两联动，每一动力头都可以完成铣、钻、镗、攻丝加工工序，都可以按照工序顺序完成加工，由于一次装夹，避免了多次装夹的重复定位误差。
27.2、移动工作台移动到对应动力头，减少了换刀的辅助时间，提高了生产效率。
28.本机床的功能多样，通用性较强，在实际使用中可以实现工件如下的工序加工：
29.1、铣端面打中心孔工序；
30.2、平行平面的粗铣、精铣加工；
31.3、通孔的粗镗、精镗加工；
32.4、铣平面、镗内孔的加工；
33.5、油塞孔的打中心孔、钻孔、锪平面、攻丝的加工工序；
34.6、台阶孔的轴承孔、油封孔的分别粗镗、精镗加工；
35.7、端面粗精铣加工，孔粗精镗加工。
附图说明
36.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。
37.图1为利用本实用新型的数控铣镗机床完成的加工工序的工件结构展示图。
38.图2为本实用新型的卧式四动力头六坐标数控铣镗机床俯视状态下的整体布局图。
39.图3为本实用新型的卧式四动力头六坐标数控铣镗机床的主视图。
40.图4为本实用新型的卧式四动力头六坐标数控铣镗机床的俯视图。
41.图中，1、机床底座；2、数控工作台；3、数控回转工作台；4、液压夹具；5、滑台支座；6、数控滑台；7、铣镗动力头。
具体实施方式
42.下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。本实用新型具体结构如图2-4中所示。
43.本实用新型的时基于现有机床上的轨道结构的基础上进行的改进,用以来实现多个铣镗动力头的配合运动实现对上述常用工序的加工。
44.实施例1：
45.卧式四动力头六坐标数控铣镗机床，包括机床底座、数控工作台，数控工作台固定安装在机床底座的中段顶部，在数控工作台的移动座的顶部安装有一数控回转工作台，在数控工作台两侧的机床底座的顶部分别安装有两平行间隔设置的铣镗动力机构，位于数控工作台两侧相对设置的两个铣镗动力机构均为中心轴线共线设置，各铣镗动力机构均用于与数控工作台、数控回转工作台配合并实现对当前工件对应工序的加工。
46.在上述任一方案中优选的是，在数控工作台上安装液压夹具，在所述数控回转工作台的定位底座上放置工件，所述液压夹具用于实现对工件的夹紧定位。
47.在上述任一方案中优选的是，所述铣镗动力机构包括固定安装在数控工作台一侧的机床底座的顶部的滑台支座，所述滑台支座与所述数控工作台相互垂直，在所述滑台支座上安装有数控滑台，在所述数控滑台的顶部安装有一铣镗动力头。
48.在上述任一方案中优选的是，四个所述铣镗动力头分别跟随对应位置处的数控滑台沿着对应的滑台支座实现滑移。
49.在上述任一方案中优选的是，四个所述铣镗动力头移动时分别沿移动坐标a、移动坐标x、移动坐标y、移动坐标z实现平移；
50.所述数控工作台移动时沿移动坐标b实现平移；
51.所述数控回转工作台回转时沿回转坐标xs实现回转；
52.移动坐标a、移动坐标x、移动坐标y、移动坐标z均与移动坐标b相互垂直；
53.移动坐标a与移动坐标x相对且共线设置；
54.移动坐标y移动坐标z对且共线设置；
55.移动坐标x与移动坐标y相互平行间隔设置；
56.移动坐标a移动坐标z互平行间隔设置；
57.移动坐标a、移动坐标x、移动坐标y、移动坐标z、移动坐标b、回转坐标xs组成六坐标系统。
58.在上述任一方案中优选的是，各铣镗动力头均可独立完成铣、钻、镗、攻丝加工工序。
59.在上述任一方案中优选的是，四个铣镗动力头、六坐标系统中的各坐标均可实现两两联动。
60.实施例2：
61.卧式四动力头六坐标数控铣镗机床，包括机床底座、数控工作台，数控工作台固定安装在机床底座的中段顶部，在数控工作台的移动座的顶部安装有一数控回转工作台，在数控工作台两侧的机床底座的顶部分别安装有两平行间隔设置的铣镗动力机构，位于数控工作台两侧相对设置的两个铣镗动力机构均为中心轴线共线设置，各铣镗动力机构均用于与数控工作台、数控回转工作台配合并实现对当前工件对应工序的加工。
62.在上述任一方案中优选的是，在数控工作台上安装液压夹具，在所述数控回转工作台的定位底座上放置工件，所述液压夹具用于实现对工件的夹紧定位。
63.在上述任一方案中优选的是，所述铣镗动力机构包括固定安装在数控工作台一侧的机床底座的顶部的滑台支座，所述滑台支座与所述数控工作台相互垂直，在所述滑台支座上安装有数控滑台，在所述数控滑台的顶部安装有一铣镗动力头。
64.在上述任一方案中优选的是，每一位置处的数控滑台和铣镗动力头与数控工作台和数控回转工作台配合，均可以完成铣削、镗削、钻孔、攻丝加工的加工工序。
65.在上述任一方案中优选的是，四个所述铣镗动力头分别跟随对应位置处的数控滑台沿着对应的滑台支座实现滑移。
66.在上述任一方案中优选的是，四个所述铣镗动力头移动时分别沿移动坐标a、移动坐标x、移动坐标y、移动坐标z实现平移；
67.所述数控工作台移动时沿移动坐标b实现平移；
68.所述数控回转工作台回转时沿回转坐标xs实现回转；
69.移动坐标a、移动坐标x、移动坐标y、移动坐标z均与移动坐标b相互垂直；
70.移动坐标a与移动坐标x相对且共线设置；
71.移动坐标y移动坐标z对且共线设置；
72.移动坐标x与移动坐标y相互平行间隔设置；
73.移动坐标a移动坐标z互平行间隔设置；
74.移动坐标a、移动坐标x、移动坐标y、移动坐标z、移动坐标b、回转坐标xs组成六坐标系统。
75.在上述任一方案中优选的是，各铣镗动力头均可独立完成铣、钻、镗、攻丝加工工序。
76.在上述任一方案中优选的是，四个铣镗动力头、六坐标系统中的各坐标均可实现两两联动。
77.在上述任一方案中优选的是，各所述铣镗动力头均采用现有技术中的铣镗动力头结构且栓接安装在对应的数控滑台顶部；
78.各数控滑台均采用数控平移电动滑台；
79.所述数控工作台采用精密式电动数控平移工作台。
80.在上述任一方案中优选的是，数控工作台、数控回转工作台、各铣镗动力机构的动作均由现有的数控加工中心控制系统实现控制。
81.具体工作原理：
82.例如，1、以加工端盖油塞孔工序（图1 a零件）为例，在此说明本机床的整个工作原理用来方便理解，具体工作过程如下：
83.先将工件安装在夹具上，保证工件安装为正确，液压夹具自动夹紧工件，工作台沿b坐标移动到x轴传动移动单元位置，启动x轴位置传动单元的动力头旋转，带动该位置的加工刀具中心钻，沿x轴移动方向在端盖上打中心孔，确定工序加工位置，然后刀具离开工件返回原位，工作台同时移动到y轴传动移动单元位置，启动y轴位置传动单元的动力头旋转,带动该位置的加工刀具丝底孔钻头，沿y轴移动方向在端盖上中心孔位置钻丝底孔，然后刀具离开工件返回原位，同时工件随xs回转坐标旋转，使工件加工面对向z轴传动移动单元，启动z轴位置传动单元的动力头旋转，带动该位置的加工刀具锪窝刀，沿x轴移动方向在端盖上锪窝，然后刀具离开工件返回原位，工作台移动到x轴传动移动单元位置和a轴传动移动单元位置，此时，a轴传动移动单元，启动a轴位置传动单元的动力头旋转，带动该位置的加工刀具丝锥，沿a轴移动方向在端盖上攻丝，同时启动x轴位置传动单元的动力头旋转，带动该位置的加工刀具中心钻，沿x轴移动方向在端盖上打中心孔，确定端盖另一面工序加工位置，按此工序循环，加工完毕端盖上的另一油塞孔，松开夹具，卸下工件，完成全部工序。
84.2、以加工轴承座两端面工序（图1 b零件）为例，在此说明本机床的整个工作原理用来方便理解，具体工作过程如下：
85.先将工件安装在夹具上，保证工件安装为正确，液压夹具自动夹紧工件，启动x轴，y轴，z轴和a轴位置传动单元的动力头旋转，并沿对应坐标轴移动到加工位置，工作台沿b轴方向移动，完成x轴，a轴组合粗铣轴承座两平面，完成y轴，z轴组合精铣两平面，然后刀具离开工件，返回原位，工作台返回原位，夹具松开，卸下工件，完成加工工序。
86.3、以加工万向节叉轴承孔工序（图1 c零件）为例，在此说明本机床的整个工作原理用来方便理解，具体工作过程如下：
87.先将工件安装在夹具上，保证工件安装为正确，液压夹具自动夹紧工件，工作台沿b坐标移动到x轴、a轴传动移动单元位置，启动x轴、a轴位置传动单元的动力头旋转，带动该位置的加工刀具粗镗刀具，沿x轴、a轴移动方向在万向节叉上粗镗轴承孔，然后刀具离开工件返回原位，工作台同时移动到y轴、z轴传动移动单元位置，启动y轴、z轴位置传动单元的动力头旋转,带动该位置的加工刀具精镗刀具，沿y轴移动方向在万向节叉上精镗轴承孔，然后刀具离开工件返回原位，工作台返回原位，夹具松开，卸下工件，完成加工工序。
88.4、以加工齿轮箱孔工序（图1 d零件）为例，在此说明本机床的整个工作原理用来方便理解，具体工作过程如下：
89.先将工件安装在夹具上，保证工件安装为正确，液压夹具自动夹紧工件，工作台沿b坐标移动到x轴传动移动单元位置，启动x轴位置传动单元的动力头旋转，带动该位置的加工刀具粗镗刀具，沿x轴移动方向在齿轮箱体上，粗镗大孔，然后刀具离开工件返回原位，工作台同时移动到y轴传动移动单元位置，启动y轴位置传动单元的动力头旋转,带动该位置的加工刀具精镗大孔刀具，沿y轴移动方向齿轮箱体上精镗大孔，然后刀具离开工件返回原位，同时工件随xs回转坐标旋转，使工件加工面对向z轴传动移动单元，启动z轴位置传动单元的动力头旋转，带动该位置的加工刀具粗镗小孔刀具，沿x轴移动方向在齿轮箱体上粗镗小孔，然后刀具离开工件返回原位，工作台移动到a轴传动移动单元，启动a轴位置传齿轮箱体上精镗小孔，然后返回原位，工作台沿b坐标方向返回原位，松开夹具，卸下工件，完成全部工序。
90.4、以加工轴铣端面打中心孔工序（图1 e零件）为例，在此说明本机床的整个工作
原理用来方便理解，具体工作过程如下：
91.先将工件安装在夹具上，保证工件安装为正确，液压夹具自动夹紧工件，启动x轴，a轴位置传动单元的动力头旋转，带动该位置的加工刀具铣刀盘，并沿对应坐标轴移动到加工位置，工作台沿b轴方向移动，完成x轴，a轴组合铣削轴两平面，工作台沿b轴方向移动到完成y轴，z轴传动移动单元位置，启动x轴，a轴位置传动单元的动力头旋转，带动该位置的加工刀具中心钻，并沿对应坐标轴移动，在工件上打出中心孔，然后刀具离开工件，返回原位，工作台返回原位，夹具松开，卸下工件，完成加工工序。
92.以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中；对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。
93.本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。