一种应用于卧式加工中心的双主轴系统技术方案

本发明专利技术公开的一种应用于卧式加工中心的双主轴系统，其特征在于，包括：一驱动单元；由所述驱动单元通过齿轮系切换驱动的第一主轴和第二主轴，其中所述第一主轴驱动所述平旋盘工作，所述第二主轴驱动钻铣头工作。本发明专利技术使得卧式加工中心具有了数控车床的全部功能并提高了镗孔的精度并使得卧式加工中心具有良好的低速重切削车镗和高速钻铣功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数控机床
，特别涉及一种应用于卧式加工中心的双主轴系统。
技术介绍
目前，在机床行业里，采用平旋盘技术的机床主要有两种，一种是机械式平旋盘，其加工时只能单轴径向移动；而另一种是进口的采用数控切削平旋盘的数控卧式镗铣床(亦称卧式加工中心)。为此在机床行业出现了在主切削运动下切削平旋盘本身可实现径向进给、同时与其它方向进给实现三坐标联动的数控切削平旋盘(即U轴)。最早的一种数控平旋盘其伺服电机通过滚珠丝杠机构中的丝杆螺母连接到齿轮齿条机构中的齿条，伺服电机带动滚珠丝杠机构中的丝杆转动，丝杆通过丝杆螺母带动齿轮齿条机构中的齿条进行轴向运动，通过啮合，齿条带动齿轮转动；而转动的齿轮又带动滑块径向移动，实现刀具的径向进给。这类机构制造工艺性差，间隙较大，传动刚性低，镗孔精度很大程度受制造精度限制，较难控制，己不能满足现代数控机床强力切削以及高定位精度的要求。为此，中国专利授权公告号CN2354703公开了一种数控切削平旋盘，其由切削平旋盘与行星轮差动机构及伺服电机构成，可完全保证工件加工的精度。但是其行星轮差动机构采用两套行星轮系，结构比较复杂。中国专利授权公告号CN201720466公开的一种镗床多功能刀架，其差动机构也是采用两套NW行星轮系，结构比较复杂。为了解决上述技术问题，本申请人于2011年8月3日向中国国家知识产权局提交了一份专利技术名称为“行星式数控平旋盘”专利技术专利申请，现已授权，其授权公告号为CN202428244U。该行星式数控平旋盘，包括主轴箱、空心主轴、电机、齿轮系，其在主轴箱的后端设置有一行星减速器，行星减速器的输出轴与中心轴的输入端连接，输入轴与一伺服电机连接，行星减速器的壳体通过挂轮组与空心主轴连接。该专利技术专利选用市售的行星减速器，并采用一套挂轮组，具有结构简单，性能可靠，反向间隙很小，转动精度高的优点，可使整个进刀机构的传动刚性和控制精度有极大提高。但是将该专利技术专利的行星式数控平旋盘应用于卧式加工中心时，限于平旋盘主轴的转速，其在需要高转速的钻削和铣削场合表现不佳，无法满足高速钻铣的要求。而再进一步提高平旋盘主轴的转速，则对主轴平衡及制造精度提出了更高的要求，同时制造成本也会更高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对现有技术所存在的不足而提供一种应用于卧式加工中心的双主轴系统，其将卧式加工中心的现有单主轴系统更换为双主轴系统，使卧式加工中心可以兼具平旋盘主轴和钻铣轴的优点。本专利技术所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：一种应用于卧式加工中心的双主轴系统，包括：一驱动单元；由所述驱动单元通过齿轮系切换驱动的第一主轴和第二主轴，其中所述第一主轴驱动所述平旋盘工作，所述第二主轴驱动钻铣头工作。在本专利技术的一个优选实施例中，所述平旋盘上带有刀具液压机械夹紧头及自动液压换刀装置。在本专利技术的一个优选实施例中，所述平旋盘上还带有一液压自动拉刀机构。在本专利技术的一个优选实施例中，所述第一主轴带有一第一编码器，所述第二主轴带有一第二编码器，所述驱动单元带有一第三编码器，所述第一编码器、第二编码器、第三编码器与卧式加工中心的数控系统一起实现对第一主轴和第二主轴的闭环控制。在本专利技术的一个优选实施例中，所述第二主轴安装在一进刀和退刀伸缩机构上，依靠该进刀和退刀伸缩机构进行出刀和退刀。在本专利技术的一个优选实施例中，所述第二主轴的中部连接一旋转接头，所述旋转接头连接卧式加工中心的冷却液喷出装置，所述冷却液喷出装置所喷出的冷却液通过所述第二主轴的中心喷至钻铣头上对钻洗头及工件进行冷却。在本专利技术的一个优选实施例中，所述齿轮系包括：与驱动单元的输出轴联接的第一齿轮；与第一齿轮啮合的第二齿轮；第一花键轴，所述第二齿轮键设于所述第一花键轴上；采用滚动轴承轴设于所述第一花键轴上的第三齿轮，所述第三齿轮在没有被啮合状态下不跟随第一花键轴转动，所述第三齿轮具有外齿轮和内齿轮；套设在所述第一花键轴上的拨叉，所述拨叉依靠一拨叉驱动机构驱动，在所述拨叉上设置有第四齿轮，所述第四齿轮能与所述第三齿轮的内齿轮相啮合；能与所述第四齿轮相啮合的第五齿轮；所述第一主轴为套轴结构具有内轴和外轴，所述第五齿轮与所述第一主轴的内轴联接并驱动所述第一主轴的内轴旋转，所述第一主轴的内轴的输出端驱动平旋盘工作；与所述第三齿轮的外齿轮啮合的第六齿轮，所述第六齿轮通过滚动轴承轴设在所述第一主轴的外轴上且不跟随第一主轴的内轴回转；与第六齿轮啮合的第七齿轮；第二花键轴，所述第七齿轮啮合在所述第二花键轴上；啮合在所述第二花键轴上的第八齿轮，第八齿轮与所述第七齿轮同步回转；与所述第八齿轮啮合的第九齿轮；第三花键轴，所述第九齿轮啮合在所述第三花键轴上；在移动过程中可与第三花键轴啮合和脱啮的第十齿轮，在与第三花键轴啮合状态下所述第十齿轮与所述第九齿轮同步回转；啮合在所述第二主轴上的第十一齿轮，第十一齿轮与所述第十齿轮相啮合并带动第二主轴回转。在本专利技术的一个优选实施例中，所述第一主轴的内轴的输入端连接一行星齿轮减速机的输出端，所述行星齿轮减速器的输入轴与一伺服电机连接，在所述行星齿轮减速器的壳体通过挂轮组与所述第一主轴的外轴连接，所述第一编码器由所述挂轮组驱动。在本专利技术的一个优选实施例中，所述挂轮组包括：啮合在所述第一主轴的外轴上的主动齿轮；与所述主动齿轮啮合的第一挂轮；一挂轮轴，所述第一挂轮固定在所述挂轮轴上，所述第一编码器与所述挂轮轴连接；固定在所述挂轮轴上的第二挂轮；固定在所述行星齿轮减速器壳体上的从动齿轮，所述从动齿轮与所述第二挂轮啮合。在本专利技术的一个优选实施例中，所述第十齿轮、第十一齿轮设置在所述进刀和退刀伸缩机构上，跟随第二主轴同步进退。在本专利技术的一个优选实施例中，所述进刀和退刀伸缩机构包括一圆形滑枕和驱动所述圆形滑枕运动的滑枕驱动机构，所述第二主轴、第十齿轮、第十一齿轮设置在所述圆形滑枕上。在本专利技术的一个优选实施例中，所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮的外齿轮、第六齿轮、第七齿轮、第十齿轮、第十一齿轮均为锥齿轮，第三齿轮的内齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第八齿轮、第九齿轮、第十二齿轮、第一挂轮、第二挂轮为直齿轮。在本专利技术的一个优选实施例中，所述驱动单元包括主轴电机和减速器，所述主轴电机的输出端与减速器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于卧式加工中心的双主轴系统，其特征在于，包括：一驱动单元；由所述驱动单元通过齿轮系切换驱动的第一主轴和第二主轴，其中所述第一主轴驱动所述平旋盘工作，所述第二主轴驱动钻铣头工作。

【技术特征摘要】
1.一种应用于卧式加工中心的双主轴系统，其特征在于，包括：
一驱动单元；
由所述驱动单元通过齿轮系切换驱动的第一主轴和第二主轴，其中所述
第一主轴驱动所述平旋盘工作，所述第二主轴驱动钻铣头工作。
2.如权利要求1所述的一种应用于卧式加工中心的双主轴系统，其特征在
于，所述平旋盘上带有刀具液压机械夹紧头及自动液压换刀装置。
3.如权利要求2所述的一种应用于卧式加工中心的双主轴系统，其特征在
于，所述平旋盘上还带有一液压自动拉刀机构。
4.如权利要求3所述的一种应用于卧式加工中心的双主轴系统，其特征在
于，所述第一主轴带有一第一编码器，所述第二主轴带有一第二编码器，所
述驱动单元带有一第三编码器，所述第一编码器、第二编码器、第三编码器
与卧式加工中心的数控系统一起实现对第一主轴和第二主轴的闭环控制。
5.如权利要求4所述的一种应用于卧式加工中心的双主轴系统，其特征在
于，所述第二主轴安装在一进刀和退刀伸缩机构上，依靠该进刀和退刀伸缩
机构进行出刀和退刀。
6.如权利要求5所述的一种应用于卧式加工中心的双主轴系统，其特征在
于，所述第二主轴的中部连接一旋转接头，所述旋转接头连接卧式加工中心
的冷却液喷出装置，所述冷却液喷出装置所喷出的冷却液通过所述第二主轴
的中心喷至钻铣头上对钻洗头及工件进行冷却。
7.如权利要求6所述的一种应用于卧式加工中心的双主轴系统，其特征在
于，所述齿轮系包括：
与驱动单元的输出轴联接的第一齿轮；
与第一齿轮啮合的第二齿轮；
第一花键轴，所述第二齿轮键设于所述第一花键轴上；
采用滚动轴承轴设于所述第一花键轴上的第三齿轮，所述第三齿轮在没
有被啮合状态下不跟随第一花键轴转动，所述第三齿轮具有外齿轮和内齿轮；
套设在所述第一花键轴上的拨叉，所述拨叉依靠一拨叉驱动机构驱动，
在所述拨叉上设置有第四齿轮，所述第四齿轮能与所述第三齿轮的内齿轮相

\t啮合；
能与所述第四齿轮相啮合的第五齿轮；
所述第一主轴为套轴结构具有内轴和外轴，所述第五齿轮与所述第一主
轴的内轴联接并驱动所述第一主轴的内轴旋转，所述第一主轴的内轴的输出
端驱动平旋盘工作；
与所述第三齿轮的外齿轮啮合的...

【专利技术属性】
技术研发人员：余长林，金博凯，张晓璐，
申请(专利权)人：上海宏功机械科技有限公司，上海金流茂业流体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31