一种多通道数控机床的制作方法

1.本实用新型涉及机床技术领域，特别是涉及一种多通道数控机床。


背景技术：

2.随着社会经济的快速发展，人们对工业用品和消费品的需求日益增长，因此市场上对具有加工效率高的数控机床需求也越来越大。然而，传统的数控机床在加工过程中，只有一把刀具进行切削，加工效率低，加工时间长，不能满足生产需求。目前市场上虽然逐渐出现集成多个通道的数控机床，但这些多通道机床大都结构复杂，占用较大的生产空间。


技术实现要素：

3.基于此，本实用新型的目的在于，提供一种多通道数控机床，加工效率高，占用空间小。
4.本实用新型是通过以下技术方案实现的：
5.一种多通道数控机床，包括床身，设置在床身上的龙门架，以及设置在所述龙门架上的加工机构；所述龙门架的横梁沿其宽度方向的两相对的侧面上分别设有与所述横梁的长度方向平行的x向导轨，每一侧面上的x向导轨滑动设置有所述加工机构，所述加工机构安装有刀具；所述床身的顶部上设有与所述x向导轨垂直的y向导轨，所述y向导轨位于所述龙门架两立柱之间，所述y向导轨上滑动设置有两个工作台，分别位于所述横梁沿其宽度方向的两侧，每一工作台对应一所述加工机构。
6.相较于现有技术，本实用新型通过将在车床上设置一龙门架，并将多个独立工作的加工通道分别设置在龙门架沿其宽度方向的两侧，使各通道独立完成工作，互不干扰，有效提高加工效率。本实用新型结构紧凑，占地空间小，适用性强。
7.进一步地，还包括刀库，所述刀库设置在所述龙门架沿其长度方向的一端。
8.进一步地，所述加工机构有四个，四个所述加工机构两两位于所述横梁沿其宽度方向的两相对的侧面上；所述y向导轨有两条，每一y向导轨上的两所述工作台分别与位于所述横梁两侧的加工机构一一对应。
9.进一步地，还包括四个刀库，四个所述刀库两两位于所述横梁沿其宽度方向相对的两侧，并分别位于所述横梁的两端，每个所述刀库与其同一侧的相邻加工机构对应。
10.进一步地，所述加工机构包括与所述x向导轨滑动连接的滑动板和设置在所述滑动板上的加工组件；所述滑动板背向所述x向导轨的侧面上设有与所述x向导轨垂直的z向导轨，所述加工组件包括与所述z向导轨滑动连接的主轴夹头，与所述主轴夹头连接的主轴，以及旋转电机；所述主轴具有一绕其纵轴旋转的轴芯，所述旋转电机具有一输出轴，所述输出轴与所述轴芯固定连接。
11.进一步地，所述y向导轨包括两根相互平行的y向单轨，所述x向导轨包括两根相互平行x向单轨，所述z向导轨包括两根相互平行的z向单轨。
12.进一步地，所述滑动板通过x向驱动机构与所述x向导轨滑动连接，所述x向驱动机
构包括设置在所述加工机构所在所述横梁的侧面上并与所述x向导轨平行的x向丝杆，套设在所述x向丝杆外侧并与所述滑动板固定连接的x向丝杆滑块，以及与所述x向丝杆一端固定连接的第一驱动电机，所述第一驱动电机驱动所述x向丝杆滑块沿所述x向丝杆的延伸方向移动；所述工作台通过y向驱动机构与所述y向导轨滑动连接，所述y向驱动机构包括设置在所述床身上并与所述y向导轨平行的y向丝杆、套设在所述y向丝杆外侧并与所述工作台固定连接的y向丝杆滑块，以及与所述y向丝杆一端固定连接的第二驱动电机，所述第二驱动电机驱动所述y向丝杆滑块沿所述y向丝杆的延伸方向移动；所述主轴夹头通过z向驱动机构与所述z向导轨滑动连接，所述z向驱动机构包括设置在所述滑动板上并与所述z向导轨平行的z向丝杆，套设在所述z向丝杆外侧并与所述加工机构固定连接的z向丝杆滑块，以及与所述z向丝杆一端固定连接的第三驱动电机，所述第三驱动电机驱动所述z向丝杆滑块沿所述z向丝杆的延伸方向移动。
13.进一步地，还包括两控制装置，每一控制装置分别与位于所述横梁同一侧的所述旋转电机、所述第一驱动电机、所述第二驱动电机和所述第三驱动电机电连接。
14.进一步地，还包括防护壳，所述防护壳罩合在所述床身上，用于防止加工时产生的废屑飞溅，所述防护壳的两相对侧壁上分别设有防护门，两所述防护门正对位于所述横梁两侧的工作台，用以取放工件。
15.进一步地，所述防护门上设有观察窗，用于观察工件加工情况。
16.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
附图说明
17.图1为本实用新型多通道数控机床的立体图；
18.图2为本实用新型多通道数控机床的俯视图；
19.图3为本实用新型多通道数控机床中刀库的正向立体图；
20.图4为本实用新型多通道数控机床中刀库的背向立体图
21.图5为本实用新型多通道数控机床中刀库的仰视图；
22.图6为本实用新型带有防护壳的多通道数控机床的立体图；
23.附图标记：1-床身、10-y向导轨、2-龙门架、20-横梁、200-x向滑轨、22-立柱、3-工作台、4-加工机构、40-滑动板、400-z向导轨、42-加工组件、420-主轴夹头、422-主轴、422a
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刀具连接端、5-刀库、50-壳体、52-刀具转盘、52a-刀具出口、54-升降组件、56-旋转组件、 58-旋转臂、58a-旋转臂的缺口、6-控制装置、7-防护壳、70-防护门、70a-观察窗。
具体实施方式
24.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
25.请参阅图1-2，本实用新型提供一种多通道数控机床，包括床身1，设置在床身1上的龙门架2，设置在龙门架2上的四个加工机构4，以及设置在龙门架2的横梁20沿其长度方
向两端的四个刀库5。
26.具体地，龙门架2固定在床身1的顶部。龙门架2的横梁20沿其宽度方向的两相对侧面上分别设有与横梁20的长度方向平行的x向导轨200，其中，每一x向导轨200包括两相互平行的x向单轨。横梁20每一侧面上的x向导轨200上分别连接有两加工机构40，其中，加工机构4包括与x向导轨200滑动连接的滑动板40和设置在滑动板40上的加工组件 42。加工机构4所在横梁20的每一侧面上分别设有用于驱动滑动板40沿x向导轨200移动的x向驱动机构(图未示)，x向驱动机构(图未示)包括x向丝杆(图未示)、x向丝杆滑块(图未示)和第一驱动电机(图未示)。x向丝杆(图未示)与两x向单轨平行；x向丝杆滑块(图未示)套设于x向丝杆(图未示)外侧，并与滑动板40固定连接；第一驱动电机(图未示)具有一输出轴，该输出轴与x向丝杆(图未示)的一端固定连接，以驱动滑动板40沿x向导轨200的延伸方向移动，从而带动滑动板40沿x向导轨200的延伸方向移动。在这里，每一x向驱动机构(图未示)对应一滑动板40，使各滑动板40的移动彼此不受干扰。需要说明的是，龙门架2可以是一体成型的，也可以是由两个宽度较小的龙门架拼装而成。
27.每一滑动板40背向横梁20的侧面上设有与x向导轨200垂直的z向导轨400，其中，z向导轨400包括两相互平行的z向单轨。每一滑动板40上的z向导轨400分别连接有一加工组件42，加工组件42包括主轴夹头420、主轴422和旋转电机(图未示)。主轴夹头420 具有一圆柱形的固定孔(图未示)，主轴夹头420的侧壁与z向导轨400滑动连接，且固定孔(图未示)的纵轴线与z向导轨400平行。主轴422固定在固定孔(图未示)内，主轴 422具有一可绕其纵轴转动的轴芯(图未示)，轴芯(图未示)靠近床身1的一端为刀具连接端422a，用于安装加工用的刀具；旋转电机(图未示)具有一输出轴，该输出轴与轴芯(图未示)远离床身1的一端固定连接，以驱动轴芯(图未示)绕其纵轴旋转。每一滑动板40 上设有用于驱动主轴夹头420沿z向导轨400移动的z向驱动机构(图未示)。z向驱动机构(图未示)包括z向丝杆(图未示)、z向丝杆滑块(图未示)和第二驱动电机(图未示)。 z向丝杆(图未示)与两z向单轨平行；z向丝杆滑块(图未示)套设于z向丝杆(图未示) 外侧，并与主轴夹头420的侧壁固定连接；第二驱动电机(图未示)具有一输出轴，该输出轴与z向丝杆(图未示)的一端固定连接，以驱动z向丝杆滑块(图未示)沿z向导轨400 的延伸方向移动，从而带动主轴夹头420沿z向导轨400的延伸方向移动。在这里，每一z 向驱动机构(图未示)对应一主轴夹头420，使各主轴夹头420的移动彼此不受干扰。
28.床身1的顶部上设有两相互平行并与x向导轨200垂直的y向导轨10，其中，y向轨道10包括两相互平行的y向单轨。两y向导轨10位于横梁20下方，每一y向导轨10上连接有两个工作台3。在这里，每一y向导轨10可以是如图1所示的延伸至横梁20沿其宽度方向的两侧，也可以是在横梁20的正下方处断开的、不连续的。工作台3具体为长方体，每一工作台3对应一加工机构4。床身1上还设有用于驱动工作台3沿y向导轨10移动的 y向驱动机构(图未示)，y向驱动机构(图未示)包括y向丝杆(图未示)、y向丝杆滑块 (图未示)和第三驱动电机(图未示)。y向丝杆(图未示)与两y向单轨平行；y向丝杆滑块(图未示)套设于y向丝杆(图未示)外侧，并与工作台3的底部固定连接；第三驱动电机(图未示)具有一输出轴，该输出轴与y向丝杆(图未示)的一端固定连接，以驱动y 向丝杆(图未示)绕其纵轴旋转，使y向丝杆滑块(图未示)沿y向丝杆(图未示)移动，从而带动工作台3沿y向导轨10的延伸方向移动。在这里，每一y向驱动机构(图未示) 对应一工作台3，使各工作台3的移动彼此不受干扰。
29.四个刀库5两两并列设置在龙门架2的横梁20沿其宽度方向相对的两侧，并分别位于横梁20的两端。这这里，刀库5可以固定在龙门架的立柱22外侧，也可以如图1所示以固定在床身1上的支架作为底部支撑。每一刀库5对应一加工机构5，具体为对应一主轴422，用于安装或置换每一主轴轴芯(图未示)的刀具连接端422a上的刀具。请参阅图3-5，刀库 5具体为转盘刀库，包括壳体50、垂直设置在壳体50一侧的刀具转盘52、位于壳体50内部的升降组件54和旋转组件56、一端分别与升降组件54和旋转组件56连接的中空的套杆(图未示)，以及与套杆(图未示)另一端固定连接的旋转臂58。升降组件54驱动套杆(图未示) 沿垂直床身1顶部端面的方向升降，旋转组件56驱动套杆(图未示)绕其纵轴旋转，旋转臂58两端分别设有一方向相反的缺口58a，用于卡固刀具；升降刀具转盘52底部设有一刀具出口52a。
30.换刀时，加工所需的刀具从该刀具出口52a伸出。旋转臂58一端的缺口58a卡固从刀具出口52a伸出的刀具，另一端卡固主轴轴芯(图未示)刀具连接端422a上的刀具，然后升降组件54驱动旋转臂58的位置下降，使旋转臂58两端上的刀具同时与主轴422以及刀库5分离，通过旋转组件56驱动旋转臂58旋转，将旋转臂58两端的刀具调换，再通过升降组件54驱动旋转臂58的位置上升，将新的刀具安装于主轴轴芯(图未示)的刀具连接端 422a，而将已经使用过的刀具通过刀具出口52a伸入刀具转盘52内。由于转盘刀库为现有技术，在此仅说明其工作原理，对升降组件54、旋转组件56等更为具体的结构不再赘述。
31.上述每一工作台3和一加工机构5组成一加工通道，从而形成四个相互独立的加工通道。而每一个刀库5对应每一个加工通道。实际应用时，可以通过一个控制装置6与四个通道中的旋转电机(图未示)、第一驱动电机(图未示)、第二驱动电机(图未示)和第三驱动电机 (图未示)电连接，以控制四个加工通道的加工过程；也可以通过两个控制装置6控制四个加工通道的加工过程，其中每一控制装置6控制位于龙门架2沿y向导轨10长度方向两侧的两个加工通道，降低对控制系统的性能要求。
32.请参阅图6，为避免加工过程产生的废屑四处飞溅，本实用新型的多通道数控机床还包括防护壳7，防护壳7罩合在床身1上。进一步，防护壳7的两相对侧壁上分别设有两防护门70，具体为平拉门，两防护门70正对位于横梁20两侧的工作台3，用以取放工件。优选地，每一防护门70上设有观察窗70a，用于观察工件加工情况。
33.相较于现有技术，本实用新型通过将多个独立工作的加工通道集成于同一机床上，并对每一个通道搭载一独立的刀库，使各通道独立完成工作，互不干扰，有效提高加工效率，且结构紧凑，占地空间小；此外，通过设置两个控制装置对多个加工通道的加工过程进行控制，适用性强。
34.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。