一种带自动快换装置的机床的制作方法

1.本实用新型涉及机床的技术领域，更具体地说，是涉及一种带自动快换装置的机床。


背景技术：

2.铣床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，他可以加工平面、沟槽、也可以加工各种曲面、齿轮等。龙门铣床是铣床的一种，然而，现有的龙门铣床在安装铣削动力头时都是采用人工安装的，人工安装较为麻烦费时，机床需要停机，这样大大降低了生产效率，不利于生产。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种带自动快换装置的机床。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了一种带自动快换装置的机床，包括y轴横梁、y轴平移座、y轴平移驱动装置、x轴横梁、x轴平移座、 x轴平移驱动装置、z轴座、z轴座升降驱动装置、刀轴、刀轴旋转驱动装置和用于放置铣削动力头的动力头放置仓，所述y轴横梁设有两根并间隔布置，所述y轴平移座设有两个并分别可平移地安装在各自对应的y轴横梁顶部，所述y轴平移驱动装置设有两个并分别布置于各自对应的y轴横梁与y轴平移座之间，所述y轴平移驱动装置能够带动y轴平移座沿着y轴横梁平移，所述x轴横梁安装在两个y轴平移座顶部，所述x轴平移座可平移地安装在x轴横梁上，所述x轴平移驱动装置布置于x轴平移座与x轴横梁之间并能够带动x轴平移座平移，所述z轴座纵向且可升降地安装在x轴平移座上，所述z轴座升降驱动装置安装在x轴平移座上并与z轴座传动连接，所述刀轴纵向且可旋转地安装在z轴座下端，所述刀轴旋转驱动装置安装在z轴座上并与刀轴传动连接；
5.所述动力头放置仓安装在其中一个y轴平移座上，所述动力头放置仓包括安装板、动力头托架和托架平移驱动装置，所述动力头托架可平移地安装在安装板上，所述托架平移驱动装置安装在安装板上并与动力头托架传动连接，所述铣削动力头放置在动力头托架上，所述z轴座升降驱动装置能够带动刀轴下降，使得铣削动力头顶部的安装夹头能够插入到刀轴上，从而实现铣削动力头的自动安装。
6.作为优选的实施方式，所述动力头托架包括背板、侧架、承载板、弹簧和定位销，所述侧架设有两个并分别垂直安装在背板的正面两侧，所述承载板设有两个，所述承载板分别通过螺丝安装在各自对应的侧架顶部，所述弹簧分别套设于各自对应的螺丝外部并位于各自对应的侧架与承载板之间，所述定位销设有至少四个，所述定位销分别纵向安装在各自对应的承载板的顶部两端。
7.作为优选的实施方式，所述y轴横梁为由若干第一纵板、若干第二纵板和若干第一横板纵横交错而成的箱式结构。
8.作为优选的实施方式，所述第一纵板与x轴相垂直，所述第二纵板与 y轴相垂直，
所述第一横板与z轴相垂直。
9.作为优选的实施方式，每块第一纵板上均贯穿设置有若干个沿着y轴方向间隔布置的位置分别相互对应的第一贯穿孔，每块第二纵板上均贯穿设置有若干个呈矩阵分布的位置分别相互对应的第二贯穿孔，每块第一横板上均贯穿设置有若干个呈矩阵分布的位置分别相互对应的第三贯穿孔。
10.作为优选的实施方式，所述x轴横梁为由若干第三纵板、若干第四纵板和若干第二横板纵横交错而成的箱式结构。
11.作为优选的实施方式，所述第三纵板与x轴相垂直，所述第四纵板与 y轴相垂直，所述第二横板与z轴相垂直。
12.作为优选的实施方式，每块第三纵板上均贯穿设置有若干个位置分别相互对应的第四贯穿孔，每块第四纵板上均贯穿设置有若干个位置分别相互对应的第五贯穿孔，每块第二横板上均贯穿设置有若干个位置分别相互对应的第六贯穿孔。
13.作为优选的实施方式，所述托架平移驱动装置设置为平移气缸，所述平移气缸横向布置，所述平移气缸的输出轴与动力头托架相连接。
14.作为优选的实施方式，所述y轴平移驱动装置包括y轴电机、y轴齿轮和y轴齿条，所述y轴齿条安装在y轴横梁顶部，所述y轴电机朝下安装在y轴平移座上，所述y轴齿轮与y轴电机的输出轴传动连接并与 y轴齿条相啮合；
15.所述x轴平移驱动装置包括x轴电机、x轴齿轮和x轴齿条，所述x 轴齿条安装在x轴横梁的正面，所述x轴电机安装在x轴平移座上，所述x轴齿轮与x轴电机的输出轴传动连接并与x轴齿条相啮合；
16.所述z轴座升降驱动装置包括z轴电机、丝杆和螺母座，所述z轴电机朝下安装在x轴平移座的上端，所述丝杆纵向且可旋转地安装在x轴平移座上，所述螺母座螺纹连接于丝杆上并与z轴座的背部固定连接；
17.所述刀轴旋转驱动装置包括旋转电机和齿轮箱，所述旋转电机朝下安装在z轴座的下端，所述齿轮箱安装在z轴座上，所述齿轮箱的输入部位与旋转电机的输出轴相连接，所述齿轮箱的输出部位与刀轴的上端相连接。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
19.1、本实用新型的结构简单、新颖，设计合理，在y轴平移座上设置用于放置铣削动力头的动力头放置仓，在需要安装铣削动力头时，刀轴移动到动力头放置仓的上方，然后托架平移驱动装置能够带动铣削动力头移动到刀轴下方，之后z轴座升降驱动装置能够带动刀轴下降，使得铣削动力头顶部的安装夹头插入到刀轴上，从而实现铣削动力头的自动装夹安装，无需人员操作，自动化程度高，减少了机床的停机时间，提高了工作效率，能有效提高机台的使用频率，同时确保加工稳定性，提高效率和品质。
20.2、本实用新型的y轴横梁和x轴横梁采用箱式结构，箱式结构的结构刚性高，横梁不易变形下凹，可保证平移直线度，保证运行精度和稳定性。
21.3、本实用新型的y轴横梁和x轴横梁的纵板和横板上分别设有若干贯穿孔，贯穿孔的设置可减少横梁的重量的同时结构强度没有改变，体现了高刚性及合理的加工工艺性。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本实用新型实施例提供的结构示意图；
24.图2是本实用新型实施例提供的动力头放置仓部位的结构放大图；
25.图3是本实用新型实施例提供的动力头放置仓的结构示意图；
26.图4是本实用新型实施例提供的动力头放置仓的结构示意图(隐去铣削动力头)；
27.图5是本实用新型实施例提供的y轴横梁的结构示意图一；
28.图6是本实用新型实施例提供的y轴横梁的结构示意图二；
29.图7是本实用新型实施例提供的y轴横梁的剖视图(纵截)；
30.图8是本实用新型实施例提供的y轴横梁的剖视图(横截)；
31.图9是本实用新型实施例提供的y轴平移驱动部位的结构示意图；
32.图10是本实用新型实施例提供的x轴横梁的结构示意图一；
33.图11是本实用新型实施例提供的x轴横梁的结构示意图一；
34.图12是本实用新型实施例提供的x轴横梁的剖视图(横截)；
35.图13是本实用新型实施例提供的x轴平移驱动部位的结构放大图；
36.图14是本实用新型实施例提供的z轴升降部位的结构分解图。
具体实施方式
37.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
38.请参考图1至图14，本实用新型的实施例提供了一种带自动快换装置的机床，包括y轴横梁1、y轴平移座2、y轴平移驱动装置3、x轴横梁 4、x轴平移座5、x轴平移驱动装置6、z轴座7、z轴座升降驱动装置8、刀轴9、刀轴旋转驱动装置10和用于放置铣削动力头18的动力头放置仓 11，下面将对各个组成部分的结构及其工作原理进行说明。
39.y轴横梁1设有两根并间隔布置，y轴平移座2设有两个并分别可平移地安装在各自对应的y轴横梁1顶部。
40.在本实施例中，y轴横梁1可以为由若干第一纵板17、若干第二纵板 12和若干第一横板13纵横交错而成的箱式结构，第一纵板17与x轴相垂直，第二纵板12与y轴相垂直，第一横板13与z轴相垂直。
41.每块第一纵板17上均贯穿设置有若干个沿着y轴方向间隔布置的位置分别相互对应的第一贯穿孔14，每块第二纵板12上均贯穿设置有若干个呈矩阵分布的位置分别相互对应的第二贯穿孔15，每块第一横板13上均贯穿设置有若干个呈矩阵分布的位置分别相互对应的第三贯穿孔16。
42.y轴平移驱动装置3设有两个并分别布置于各自对应的y轴横梁1与y轴平移座2之间。
43.优选的，每个y轴平移驱动装置3均可以包括y轴电机31、y轴齿轮32和y轴齿条33，y轴齿条33安装在y轴横梁1顶部，y轴电机31 朝下安装在y轴平移座2上，y轴齿轮32与y轴电机31的输出轴传动连接并与y轴齿条33相啮合。
44.x轴横梁4安装在两个y轴平移座2顶部，x轴平移座5可平移地安装在x轴横梁4上。
45.作为优选，x轴横梁4可以为由若干第三纵板41、若干第四纵板42 和若干第二横板43纵横交错而成的箱式结构，第三纵板41与x轴相垂直，第四纵板42与y轴相垂直，第二横板43与z轴相垂直。
46.每块第三纵板41上均贯穿设置有若干个位置分别相互对应的第四贯穿孔44，每块第四纵板42上均贯穿设置有若干个位置分别相互对应的第五贯穿孔45，每块第二横板43上均贯穿设置有若干个位置分别相互对应的第六贯穿孔46。
47.x轴平移驱动装置6布置于x轴平移座5与x轴横梁4之间并能够带动x轴平移座5平移。
48.在本实施例中，x轴平移驱动装置6可以包括x轴电机61、x轴齿轮 62和x轴齿条63，x轴齿条63安装在x轴横梁4的正面，x轴电机61 安装在x轴平移座5上，x轴齿轮62与x轴电机61的输出轴传动连接并与x轴齿条63相啮合。
49.z轴座7纵向且可升降地安装在x轴平移座5上，z轴座升降驱动装置8安装在x轴平移座5上并与z轴座7传动连接。
50.具体而言，z轴座升降驱动装置8可以包括z轴电机81、丝杆82和螺母座83，z轴电机81朝下安装在x轴平移座5的上端，丝杆82纵向且可旋转地安装在x轴平移座5上，螺母座83螺纹连接于丝杆82上并与z 轴座7的背部固定连接。
51.刀轴9纵向且可旋转地安装在z轴座7下端，刀轴旋转驱动装置10 安装在z轴座7上并与刀轴9传动连接。
52.具体实施时，刀轴旋转驱动装置10可以包括旋转电机101和齿轮箱 102，旋转电机101朝下安装在z轴座7的下端，齿轮箱102安装在z轴座7上，齿轮箱102的输入部位与旋转电机101的输出轴相连接，齿轮箱102的输出部位与刀轴9的上端相连接。
53.动力头放置仓11安装在其中一个y轴平移座2上，动力头放置仓11 包括安装板111、动力头托架112和托架平移驱动装置113，其中，托架平移驱动装置113可以设置为平移气缸，平移气缸横向安装在安装板111上，动力头托架112可平移地安装在安装板111上，平移气缸的输出轴与动力头托架112相连接，铣削动力头18放置在动力头托架112上，z轴座升降驱动装置8能够带动刀轴9下降，使得铣削动力头18顶部的安装夹头121 能够插入到刀轴9上，从而实现铣削动力头18的快速安装。
54.如图4所示，动力头托架112可以包括背板1121、侧架1122、承载板 1123、弹簧1124和定位销1125，侧架1122设有两个并分别垂直安装在背板1121的正面两侧，承载板1123设有两个，承载板1123分别通过螺丝 1126安装在各自对应的侧架1122顶部，弹簧1124分别套设于各自对应的螺丝1126外部并位于各自对应的侧架1122与承载板1123之间，定位销 1125设有四个，定位销1125分别纵向安装在各自对应的承载板1123的顶部两端。
55.其中，本实施例的铣削动力头可以为市面上常见的铣床用五面加工动力头、加长
动力头、万向动力头等，非本实施例为限。
56.工作时，y轴平移驱动装置能够带动刀轴沿着y轴方向平移，x轴平移驱动装置能够带动刀轴沿着x轴方向平移，z轴座升降驱动装置能够带动刀轴上下升降，刀轴旋转驱动装置能够带动刀轴旋转，在需要安装动力头时，刀轴移动至动力头放置仓上方，然后平移气缸带动动力头托架平移，使放置在动力头托架上的动力头移动到刀轴下方，然后z轴升降驱动装置带动刀轴下降，使到动力头顶部的安装夹头插入到刀轴上，从而实现安装夹头与刀轴之间的连接，以实现动力头的快速安装。
57.综上所述，本实用新型具有以下优点：
58.1、本实用新型的结构简单、新颖，设计合理，在y轴平移座上设置用于放置铣削动力头的动力头放置仓，在需要安装铣削动力头时，刀轴移动到动力头放置仓的上方，然后托架平移驱动装置能够带动铣削动力头移动到刀轴下方，之后z轴座升降驱动装置能够带动刀轴下降，使得铣削动力头顶部的安装夹头插入到刀轴上，从而实现铣削动力头的自动装夹安装，无需人员操作，自动化程度高，减少了机床的停机时间，提高了工作效率，能有效提高机台的使用频率，同时确保加工稳定性，提高效率和品质。
59.2、本实用新型的y轴横梁和x轴横梁采用箱式结构，箱式结构的结构刚性高，横梁不易变形下凹，可保证平移直线度，保证运行精度和稳定性。
60.3、本实用新型的y轴横梁和x轴横梁的纵板和横板上分别设有若干贯穿孔，贯穿孔的设置可减少横梁的重量的同时结构强度没有改变，体现了高刚性及合理的加工工艺性。
61.上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。